[发明专利]一种飞行器高速飞行过程中微压力测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种飞行器高速飞行过程中微压力测量装置，其特征在于：包括薄膜电容式传感器、热阴极电离式传感器、控制电路、电源模块、电流信号检测电路和电容信号检测电路；

所述薄膜电容式传感器将压力信号转换为电容信号，并将所述电容信号输出给电容信号检测电路；

所述电容信号检测电路接收薄膜电容式传感器输出的电容信号，转换成电压信号，一路输入到控制电路，另一路输出至数据采集装置；

所述热阴极电离式传感器将压力信号转换为电流信号，并将所述电流信号输出给电流信号检测电路；

所述电流信号检测电路接收所述热阴极电离式传感器输出的电流信号，转换成电压信号，一路输入到控制电路，另一路输出至数据采集装置；

所述控制电路接收电容信号检测电路和电流信号检测电路输出电压信号；所述控制电路控制所述电源模块为薄膜电容式传感器和热阴极电离式传感器供电；

所述控制电路工作过程为：首先控制电源模块为所述薄膜电容式传感器供电，当薄膜电容式传感器检测到的压力小于设定阈值时，所述控制电路控制电源模块为热阴极电离式传感器供电，进行压力检测；当薄膜电容式传感器或者热阴极电离式传感器检测到的压力大于所述设定阈值时，所述控制电路控制电源模块为热阴极电离式传感器断电。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述阈值在1Pa-5Pa之间选择。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述薄膜电容式传感器的检测上限为1kPa-2kPa。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，安装在飞行器内部，所述微压力测量装置具有气室，所述气室经引压管联通至飞行器外部大气环境，所述热阴极电离式传感器和所述薄膜电容式传感器检测气室内气压。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，电流信号检测电路包括放大电路和失调电压调整电路，放大电路用于将接收电流信号转换成电压信号并放大，失调电压调整电路用于调整放大电路的失调电压误差和温漂误差。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，电容检测电路包括振荡器、低频放大器、解调电路以及低通滤波器；振荡器产生载波信号，将电容信号的变化转换为载波调制信号幅度的变化，通过低频放大器进行信号放大，解调器对信号进行解调，通过低通滤波器滤去高频噪声部分，输出直流电压信号。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，采用热阴极电离式传感器冗余或者采用单个热阴极电离式传感器内部灯丝冗余。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述热阴极电离式传感器采用热阴极电离规。

9.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述热阴极电离式传感器的工作电压为120V-150V。

10.一种基于权利要求1所述装置的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)外部供电装置为所述微压力测量装置供电；

(2)控制电路控制电源模块为所述薄膜电容式传感器供电，电容信号检测电路转换成电压信号，一路输入到控制电路，另一路输出至数据采集装置；当外界压力值大于薄膜电容式传感器检测上限时，薄膜电容式传感器为满量程输出；当薄膜电容式传感器检测到的压力小于设定阈值时，所述控制电路控制电源模块为热阴极电离式传感器供电，进行压力检测，所述热阴极电离式传感器输出电流信号，经电流信号检测电路转换成电压信号，一路输入到控制电路，另一路输出至数据采集装置；当薄膜电容式传感器或者热阴极电离式传感器检测到的压力大于所述设定阈值时，所述控制电路控制电源模块为热阴极电离式传感器断电。