氣壓高度表
氣壓高度表
氣壓高度表是以氣壓敏感元件作為感測器感受大氣壓力,再根據氣壓與高度的函數關係確定高度值的間接測量儀器。氣壓高度表可以測量飛行器的相對高度、絕對高度以及標準氣壓高度。
飛行器高度與大氣的壓力和大氣溫度均有關係。在標準大氣情況下,飛行器高度h與大氣參數的關係如下,
其中 ----飛行器所在高度的大氣靜壓力
----標準大氣下,各相應大氣層的壓力下限值()
----標準大氣下,各相應大氣層的溫度下限值()
-----標準大氣下,各相應大氣層的溫度梯度()
對於標準大氣,、、都是標準值。所以,只要能夠測得飛行器所在高度的大氣靜壓,就可以按照上述標準氣壓公式求得飛行器的氣壓高度。
氣壓高度表的基本原理如右圖所示。氣壓高度表由機械傳動機構、真空膜盒、靜壓導管和指示部件等部分組成。其中真空膜盒是氣壓高度表的敏感元件,敏感大氣靜壓力;機械傳動機構一般由曲柄連桿和齒輪傳動機構組成,用來放大膜盒的位移;靜壓導管和錶殼相連,用以獲得大氣靜壓;指示部件由指針和刻度盤構成,用於顯示高度值。
氣壓高度表
當飛行器飛行時,隨飛行高度的增加,大氣壓力減小,作用在真空膜盒外的壓力減小,原來膜盒的彈性力大於壓力,使得膜盒在兩者的作用下向外膨脹,由此產生位移。而當飛行器的飛行高度一定時,上述膜盒產生的位移一定,此時指示部件指在相應的高度值上。
上述的氣壓高度表的基本工作原理是在標準大氣的前提下實現的,飛行器實際的飛行環境並不是標準大氣下的環境,而是十分複雜的,這樣上述高度表的測量就會產生誤差。實際用於測量高度的氣壓高度表還需進一步優化結構設計,來修正和補償非標準大氣下所產生的誤差。
氣壓高度表的調零需要在機場或海平面高度上進行,此時根據上述原理,真空膜盒在大氣壓力作用下會產生相應的變形位移。當指針穩定時,調整刻度盤便可以使指針指示為零,由此完成對氣壓高度表的調零工作。
在機場上進行調零后,氣壓高度表所測量的高度是相對高度;在海平面高度上進行調零后,氣壓高度表所測量的高度是絕對高度。
優點:
在飛行器飛行的任何高度上均可以進行測量
不受地形地貌的限制
無需地球表面或其他的陸基裝置的配合
可靠性高、體積小、重量輕
1.在飛行器飛行的任何高度上均可以進行測量
2.不受地形地貌的限制
3.無需地球表面或其他的陸基裝置的配合
4.可靠性高、體積小、重量輕
缺點:
調零時所採用的參考平面上的大氣壓力會隨季節等變化而變化,即氣壓高度表的參考面是不固定的,在不再次調零的情況下會產生誤差
測量精度不高
1.調零時所採用的參考平面上的大氣壓力會隨季節等變化而變化,即氣壓高度表的參考面是不固定的,在不再次調零的情況下會產生誤差
2.測量精度不高