[发明专利]一种光学锥体测量传感器

说明书

本发明公开了一种光学锥体测量传感器，光路调整模块(3)内部有两个与平面镜片(2)形成固定入射角的光路；可见光波段光线经平面镜片(2)透入到光路调整模块后由光敏器件(7)接收并转换为电流信号；光电转换模块(4)将电流转化为电压信号；信号调理模块(6)将电压信号经过放大整形调制处理后转化为光电脉冲信号；数字处理模块(5)通过采集光电脉冲信号的边沿信号触发计时器，计算得出桨叶的挥舞高度和摆动角度。本发明在光学锥体测量传感器内部实现锥体数据的最终计算，减少了对外传输过程中的信号损耗及干扰，计算得到的锥体数据精度更高。

技术领域

本发明属于航空测试技术领域，具体涉及一款用于直升机旋翼轨迹测量的光学锥体测量传感器。

背景技术

先进直升机旋翼锥体精确测量技术能够帮助获取精确的轨迹量化数据，实现直升机旋翼系统运行状态的在线监测，为直升机维护人员尽早发现直升机旋翼锥体是否超限提供依据，并根据测量结果提供最佳的维护方法，方便维护人员在最短的时间内完成旋翼锥体不平衡调整，降低旋翼系统的不平衡引起的直升机机体振动，从而避免因为机体振动引起安全事故。

衡量旋翼系统不平衡性的两个最重要的参数是摆动值和挥舞值，由这两个值可得到旋翼轨迹的偏差，从而可为旋翼系统的调整提供依据。

相对其他技术而言，旋翼轨迹传感器是目前国外使用最新的旋翼锥体测量技术，固定安装，时间短，测量精度高，避免了手持式的易受人为因素影响缺点，具有明显的优势。

目前国外旋翼轨迹传感器只能输出光电脉冲信号，需配套后端采集处理设备进行挥舞值和摆动值的处理计算，再将处理结果传输至直升机数据处理单元进行锥体调整参考。而配套的后端采集处理设备体积大，重量可观，不利于实现模块化的机载锥体测量。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明的发明目的在于提供一种光学锥体测量传感器，满足高精度数字式小型化的要求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种光学锥体测量传感器，包括平面镜片2、光路调整模块3、光敏器件7、光电转换模块4、信号调理模块6、数字处理模块5；

平面镜片2在桨叶挥舞到光学锥体测量传感器时，将可见光波段光线透入到光路调整模块3；

光路调整模块3内部有两个与平面镜片2形成固定入射角的光路；

两个可见光波段的光敏器件7置于光路调整模块3的两个光路出口，用于接收光路调整模块3形成的两个固定入射角的光线，并转换为电流信号；

光电转换模块4将光敏器件7产生的电流转化为电压信号；

信号调理模块6用于将电压信号经过放大整形调制处理后转化为光电脉冲信号，输出至后端数字处理模块5；

数字处理模块5通过采集光电脉冲信号的边沿信号触发计时器，计算得出桨叶的挥舞高度和摆动角度。

进一步，光学锥体测量传感器内还内置角度传感器，数字处理模块5还采集角度传感器输出的传感器安装角度信号以及由机上转速传感器输出的直升机旋翼转速信号，将桨叶的挥舞高度和摆动角度结合所获取的直升机旋翼转速信号和传感器安装角度信号，进行摆动值和挥舞值的计算。

较佳地，数字处理模块5基于ARM系统架构，并设有供电电路、外部存储器电路、看门狗电路及通信电路；其中，通过ARM处理器的IO接口采集表征锥体数据的光电脉冲信号、传感器安装角度信号和直升机旋翼转速信号后由ARM处理器完成摆动值和挥舞值的计算；

存储器电路实现锥体数据的长时间的连续采集存储；

通信电路将计算出的摆动值和挥舞值传输至机载数据处理单元。

较佳地，平面镜片2采用耐潮解腐蚀的石英玻璃加工，并镀有增透硬膜。