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路板和微處理器等。
電子元件
    圖4.2 -2振蕩式結冰探測器示意圖
    2．工作原理
    振蕩式結冰探測器的中心部件是超聲波軸向振蕩探頭，該探頭在結冰之后，其振蕩頻率
將發生變化，利用這一原理就可以探測到結冰狀態的存在。振蕩式結冰探測器電路原理如圖
4.2 -3所示。
    振蕩式結冰探測器的探頭是一個鎳合金管，一半安裝在支撐座里，另一半(25.4 mm)
和支撐座一起暴露在機外氣流中。支撐座里有磁偏置磁鐵、驅動線圈、反饋線圈和加熱器。
驅動線圈環繞在鎳合金管的下半部。電子控制電路包括磁致伸縮振蕩器( MSO)電路、放
大器和微處理器等。
    振蕩式結冰探測器是一個數字式電氣裝置，其工作電源為115 V/400 Hz交流電。
振蕩式結冰探測器的探頭具有磁致伸縮的特性，它茌可變磁場的作用下不斷伸出和收
縮。可變磁場由磁偏置磁鐵和驅動線圈一起產生。在驅動線圈的作用下，鎳合金管以
超聲波軸向振蕩，在反饋線圈里感應出電流，并送到放大器，放大器根據反饋線圈的
信號不斷調整發送到驅動線圈的振蕩電壓的頻率。電路的振蕩頻率取決于探頭的自然
共振頻率，該頻率約為40 kHz。‘
    下篇飛機電氣與電子系統439
圖4.2 -3振蕩式結冰探測器電路原理圖
    當外界出現結冰條件時，傳感元件開始結冰，根據力學的相關定律，附著在探頭上的冰
層所增加的質量導致了探頭振蕩頻率的降低，0.5 mm厚的冰層就可以使探頭的振蕩頻率降
低約133 Hz。當頻率下降至39，867 Hz時，開始給除冰加熱器加熱。一次加溫的持續時間通
常為5s—7 s，由微處理器計算加熱器加溫和關斷的循環次數，當出現2次或以上加熱時，
微處理器發出1級結冰信號，給發動機進氣道防冰。如果在短時間之內結冰信號頻繁產生
（≥10次），則微處理器發出2級結冰信號，給機翼防冰系統。2級結冰信號的發出說明飛
機上的冰層已經很厚。如果一次加溫持續時間達到25 s，說明探測器有故障，則加熱器電源
被切斷，并發出故障信息。
    微處理器比較并監控振蕩信號的頻率，在沒有結冰的情況下，其范圍應在最大
40，150 Hz到最小39，867 Hz之間。如果頻率超出此范圍，則探測器發出故障信號。除
此之外，微處理器還監控結冰加熱器信號和結冰信號，而且當檢測到故障時，發出故
障信號。
    振蕩式結冰探測器在現代大中型民航機上得到了廣泛應用，在波音系列的747 - 400、
777 -200和空申客車系列的320、330等飛機上，都見到了這種類型探測器的選裝。
4.2.2壓差式結冰探測器
    壓差式結冰探測器又稱為沖壓空氣式結冰探測器，它利用測量迎面氣流的動壓（全壓）
與靜壓的差值的原理制成。圖4.2 -4所示為一種用于發動機進氣道口的結冰探測器。
    1．基本構造
    壓差式結冰探測器的核心元件是膜片和電接觸點。膜片將靜壓室與全壓室隔離，膜片上
裝有活動觸點，兩室之間由泄壓孔相通。全壓室通過進氣孔端面上的小孔接受進氣道氣流的
440渦輪發動機飛機結構與系統
圖4.2 -4壓差式結冰探測器示意圖
    沖壓；而靜壓室通過探測器側面的小孔感受空
    氣的靜壓。該結冰探測器的進口和根部還有兩
    組加溫電阻，為探測器本身除冰加溫用，探測
    器通過插頭與外電路連接。
    2．工作原理
    沖壓空氣式結冰探測器安裝在發動機進氣
    道內，其頭部一端伸向進氣道內，進氣口對準
    氣流的方向。在發動機不工作、沒有沖壓氣流
    時，接觸點處于閉合狀態；當發動機工作時，
    沖壓氣流進入全壓室，由于全、靜壓之差使膜
室  片彎曲，觸點斷開。在飛行中，當發動機進氣
    道出現結冰情況時，結冰探測器端頭進氣口上
    的小孑L被冰層部分或全部堵塞，這時全壓室部
    分或完全失去沖壓氣流。當全壓室和靜壓室的
    壓力通過泄壓孔達到平衡時，膜片沒有外力作
    用，恢復原狀，其上的活動接觸點與固定接觸
    點閉合，接通駕駛艙內的結冰信號燈，發出結
    冰信號，同時接通探測器本身的加溫電路。
    結冰探測器本身的加溫電路接通后，經過
一段時間后，融化了結冰探測器頭部進氣孔的冰層，沖壓空氣又進入全壓室，膜片彎曲又將
　
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