KR20110124542A - Apparatus for probe heater monitor of aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항공기의 열선장비 감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정밀한 온도 감시를 필요로 하는 열선장비에 전선의 전압 강하를 이용하여 보다 정밀한 온도 감시 및 제어가 가능하도록 하는 항공기의 열선장비 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot wire equipment monitoring apparatus for an aircraft, and more particularly, a hot wire equipment monitoring apparatus for enabling more precise temperature monitoring and control by using a voltage drop of a wire to a hot wire equipment requiring precise temperature monitoring. It is about.
온도 감시 및 제어를 필요로 하는 장비는 많이 있으나 그 중, 항공기, 위성체의 환경시험, 생화학 장비, 인공위성의 광학장비 등은 매우 정밀한 온도 감시 및 제어를 필요로 하는 분야이다.There are many equipments that require temperature monitoring and control, but among them, environmental testing of aircraft, satellites, biochemical equipment, and optical equipment of satellites are fields requiring very precise temperature monitoring and control.
예로서, 인공위성의 궤도 열환경시험은 위성이 궤도에서 운용될 때 위성의 모든 장비가 우주궤도의 열환경 상태에서 정상적인 작동을 하는지를 확인하기 위한 지상시험으로서 주어진 환경온도를 정확하게 구현하여야 하는 것으로, 이러한 열환경 시험은 진공챔버내에서 수십개에 달하는 히터를 위성체에 부착하여 각 부위별로 예상되는 극한 온도를 유지하여야 하며, 이때 온도제어를 잘못하여 제한 온도범위를 벗어날 경우 위성의 전자장비가 손상될 우려가 있으므로 매우 안전하고 정확하게 온도제어가 필요한 분야이다.As an example, the satellite orbital thermal test is a ground test to verify that all the equipment of a satellite operates normally in the orbital thermal environment when the satellite is operated in orbit. In the thermal environment test, dozens of heaters should be attached to the satellite body in the vacuum chamber to maintain the expected extreme temperature for each part, and if the temperature control is wrong and the temperature limit is exceeded, the electronic equipment of the satellite may be damaged. Therefore, it is a field that needs very safe and accurate temperature control.
또한 항공기나 위성의 열선장비 또는 광학장비 등의 열변형을 최소화하기 위하여 정밀 온도 감시 및 제어가 필요하다.In addition, precise temperature monitoring and control is required to minimize thermal deformation of aircraft or satellite heating equipment or optical equipment.
그러나, 종래의 온도 감시장치는 대부분이 전압제어 방식에 의해 전력을 히터에 공급하고 전류센서 또는 온도센서로 온도를 측정하여 제어부에 귀환하는 션트박스(Shunt Box)를 사용하고 있으나 이와 같은 방식을 사용할 경우, 전력공급선에서 발생할 수 있는 전압손실과 그 미소 전압차로 유발되는 온도변화를 반영하기가 어려워 제어온도의 정밀도를 감소시키며, 전자파에 민감한 피제어장치를 손상시킬뿐만 아니라 신뢰성을 감소시키는 문제점이 있었다.However, most conventional temperature monitoring devices use a shunt box that supplies power to the heater by a voltage control method and measures the temperature with a current sensor or a temperature sensor and returns it to the control unit. In this case, it is difficult to reflect the voltage loss that may occur in the power supply line and the temperature change caused by the small voltage difference, thereby reducing the precision of the control temperature, and damaging the electromagnetically sensitive controlled device as well as reducing the reliability. .
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정밀한 온도 감시를 필요로 하는 열선장비에 전선의 전압 강하를 이용하여 보다 정밀한 온도 감시 및 제어가 가능하도록 하는 항공기의 열선장비 감시장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a hot wire equipment monitoring device of the aircraft to enable more precise temperature monitoring and control by using the voltage drop of the wire to the hot wire equipment requiring precise temperature monitoring. Its purpose is to.
또한, 연결기용 전자파 차단 필터를 적용하여 전자파에 민감한 피제어장치의 손상을 방지하고 신뢰성을 확보하도록 하는 항공기의 열선장비 감시장치를 제공하는 데에 그 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a device for monitoring the hot wire equipment of an aircraft to apply a electromagnetic wave blocking filter for a connector to prevent damage to the electromagnetic wave sensitive controlled device and to ensure reliability.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 항공기의 열선장비 감시장치는, 항공기의 전원을 발생시키는 전원공급장치; 상기 전원공급장치로부터 발생된 전원을 항공기의 각부에 설치된 열선장비에 선택적으로 공급하고, 공급되는 전원의 이상 여부를 감시하는 콘트롤 박스; 상기 열선장비에 연결된 전선의 전자파를 제거하고, 그 전류 크기에 따른 출력 전압 강하를 발생시켜 정상 작동 여부를 감시하는 열선장비 감시제어기; 및 상기 콘트롤 박스 및 상기 열선장비 감시제어기로부터 획득된 감시 데이터를 수집하여 항공기의 이상여부를 판단하는 임무 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for monitoring hot wire equipment of an aircraft according to the present invention for achieving the above object, a power supply for generating a power source of the aircraft; A control box for selectively supplying the power generated from the power supply device to the hot wire equipment installed in each part of the aircraft, and monitoring whether the power supply is abnormal; Hot wire equipment monitoring controller for removing the electromagnetic wave of the wire connected to the hot wire equipment, and generates an output voltage drop according to the current magnitude to monitor the normal operation; And a task computer that collects monitoring data obtained from the control box and the heating equipment monitoring controller to determine whether an aircraft is abnormal.
상기 열선장비 감시제어기는, 상기 열선장비에 연결된 전선의 전자파를 차단하는 EMI 필터; 상기 열선장비에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부; 상기 전류 검출부에서 검출된 전류 크기에 따른 강하 전압을 출력하는 전압 출력부; 및 상기 전류 검출부로부터 검출된 전류의 변동에 따른 출력전압의 기울기와 범위를 조절하여 상기 전압 출력부로 출력되는 전압이 일정한 크기로 강하되도록 제어하는 강하전압 제어부를 포함한다.The hot wire equipment monitoring controller, EMI filter for blocking the electromagnetic wave of the wire connected to the hot wire equipment; A current detector for detecting a current flowing in the hot wire equipment; A voltage output unit configured to output a drop voltage according to the magnitude of the current detected by the current detector; And a dropping voltage control unit controlling a slope and a range of the output voltage according to the change of the current detected by the current detector to control the voltage output to the voltage output unit to drop to a predetermined magnitude.
상기 강하전압 제어부에서 제어되는 강하전압은 " 강하전압(Vd) = 전선의 길이(L) * 전선의 내부저항(R) * 전선에 흐르는 전류(I) " 의 식으로 구하여지는 것이 바람직하다.The drop voltage controlled by the drop voltage controller is preferably obtained by the formula " drop voltage Vd = length L of wires * internal resistance R of wires * current I flowing through wires.
상기 열선장비는 플로펠러가 어는것을 방지하는 플로펠러 제빙장치(Propeller De-Icer); 유체의 속도를 감지하는 피토 튜브(Pitot Tube); 항공기의 각도를 검출하는 AOA 트랜스미터(Angle Of Attact Transmitter); 정압을 공급하는 좌측 및 우측 정압포트(Static Port Left & Right); 및 항공기의 온도를 검출하는 TAT 센서(Total Air Temperrature Sensor)를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.The hot wire equipment includes a floppler ice making device (Propeller De-Icer) to prevent the floppler freezing; A Pitot Tube for detecting the velocity of the fluid; Angle of Attact Transmitter (AOA) for detecting the angle of the aircraft; Static Port Left & Right supplying static pressure; And it is more preferable to include a TAT sensor (Total Air Temperrature Sensor) for detecting the temperature of the aircraft.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 항공기의 열선장비 감시장치에 의하면, 정밀한 온도 감시를 필요로 하는 열선장비에 전선의 전압 강하를 이용하여 보다 정밀한 온도 감시 및 제어가 가능하며, 연결기용 전자파 차단 필터를 적용하여 전자파에 민감한 피제어장치의 손상을 방지하고 신뢰성을 확보하도록 하는 효과가 있다.According to the apparatus for monitoring the hot wire equipment of the aircraft according to the present invention configured as described above, more precise temperature monitoring and control is possible by using the voltage drop of the wire to the hot wire equipment that requires precise temperature monitoring, the electromagnetic wave cut filter for the connector It is effective to prevent damage to the controlled device sensitive to electromagnetic waves and to ensure reliability.
도 1은 본 발명에 따른 항공기의 열선장비 감시장치를 나타낸 블록 구성도.
도 2는 도 1의 열선감시 제어기를 더욱 상세히 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 외형을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 전류 크기에 따른 출력 전압 기울기 및 범위 제어 상태를 설명하기 위한 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 출력 전압 특성을 나타낸 그래프.1 is a block diagram showing a heating apparatus monitoring apparatus of the aircraft according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating in more detail the heat ray monitoring controller of FIG.
Figure 3 is a view showing the appearance of the hot wire monitoring controller according to the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating an output voltage slope and a range control state according to a current magnitude of a heat ray monitoring controller according to the present invention.
5 is a graph showing the output voltage characteristics of the heat radiation monitoring controller according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
여기서, 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Here, like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명에 따른 항공기의 열선장비 감시장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 도 1의 열선감시 제어기를 더욱 상세히 나타낸 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 외형을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a heating apparatus for monitoring the hot wire equipment according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a more detailed description of the hot wire monitoring controller of Figure 1, Figure 3 is the appearance of the hot wire monitoring controller according to the present invention It is a diagram showing.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전원공급장치(100), 콘트롤 박스(110), 임무 컴퓨터(120), 열선장비 감시제어기(130) 및 열선장비(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the present invention includes a
전원공급장치(100)는 항공기의 전원을 발생시킨다.The
콘트롤 박스(110)는 상기 전원공급장치(100)로부터 발생된 전원을 항공기의 각부에 설치된 열선장비(140)에 선택적으로 공급하고, 공급되는 전원의 이상 여부를 감시한다.The
열선장비 감시제어기(130)는 상기 열선장비(140)에 연결된 전선의 전자파를 제거하고, 그 전류 크기에 따른 출력 전압 강하를 발생시켜 정상 작동 여부를 감시한다.Hot wire
임무 컴퓨터(120)는 상기 콘트롤 박스(110) 및 상기 열선장비 감시제어기(130)로부터 획득된 감시 데이터를 수집하여 항공기의 이상여부를 판단한다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 열선장비 감시제어기(130)는 EMI 필터(131), 전류 검출부(132), 전압 출력부(133), 강하전압 제어부(134)로 구성된다. As shown in FIG. 2, the hot wire
EMI 필터(131)는 상기 열선장비(140)에 연결된 전선의 전자파를 차단한다.The
전류 검출부(132)는 상기 열선장비(140)에 흐르는 전류를 검출한다.The
전압 출력부(133)는 상기 전류 검출부(132)에서 검출된 전류 크기에 따른 강하 전압을 출력한다.The
강하전압 제어부(134)는 상기 전류 검출부(132)로부터 검출된 전류를 제어하여 상기 전압 출력부(133)로 출력되는 전압이 일정한 크기로 강하되도록 제어한다.The falling
즉, 상기 강하전압 제어부(134)는 전류의 변동에 따른 출력전압의 기울기와 범위를 조절할 수 있다.That is, the
상기 강하전압 제어부(134)에서 제어되는 강하전압은 " 강하전압(Vd) = 전선의 길이(L) * 전선의 내부저항(R) * 전선에 흐르는 전류(I) " 의 식으로 구하여진다.The drop voltage controlled by the drop
또한, 본 발명에서 정의하는 열선장비(140)는 플로펠러 제빙장치(141), 피토 튜브(142), AOA 트랜스미터(143), 좌측 및 우측 정압포트(144) 및 TAT 센서(145)를 포함한다.In addition, the
즉, 상기 열선장비(140)는 플로펠러가 어는것을 방지하는 플로펠러 제빙장치(Propeller De-Icer)(141); 유체의 속도를 감지하는 피토 튜브(Pitot Tube)(142); 항공기의 각도를 검출하는 AOA 트랜스미터(Angle Of Attact Transmitter)(143); 정압을 공급하는 좌측 및 우측 정압포트(Static Port Left & Right)(144); 및 항공기의 온도를 검출하는 TAT 센서(Total Air Temperrature Sensor)(145)를 포함한다.That is, the
도 4는 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 전류 크기에 따른 출력 전압 기울기 및 범위 제어 상태를 설명하기 위한 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열선감시 제어기의 출력 전압 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an output voltage slope and a range control state according to a current magnitude of the hot wire monitoring controller according to the present invention, and FIG. 5 is a graph showing output voltage characteristics of the hot wire monitoring controller according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 열선장비(140)의 열선 단락이 발생할 경우 " V+in - V-in = 0 "은 " 0 " 이므로, Vo1은 거의 제로(zero)이다.As shown in FIG. 4, when a hot wire short circuit of the
또한, 예로서 회로차단기(HEATER)만 오프(off)일 경우에는 " V+in - V-in = V+in " 이므로, Vo1은 V+ 이다.For example, when only the circuit breaker HEATER is off, since "V + in-V-in = V + in", Vo1 is V +.
한편, 열선장비(140)가 정상작동할 경우에는 길이 L의 전선에서 일정량의 전압강하가 발생하고, 도면에서 " Vo1 = [(V+in - V-in) * R5 ] / 5K " 가 되어 출력전압은 강하된 전압값에 비례함을 알수 있다.On the other hand, when the
따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 채널1(CH1)과 채널2(CH2)의 출력전압은 각각 " Vo1 = 1/d Vd " 로 나타낼 수 있다.Thus, as shown in FIG. 5, the output voltages of the
여기서, d는 기준저항값 비례상수로서, 즉 d값이 커지면 기준저항값에 비해 기울기가 작아지고, 출력전압은 작아지나 감시범위가 넓어짐을 알 수 있다.Here, d is a proportional constant of the reference resistance value, i.e., when the value of d increases, the slope becomes smaller than the reference resistance value, and the output voltage decreases, but the monitoring range is widened.
따라서, 본 발명은 정밀한 온도 감시를 필요로 하는 열선장비에 전선의 전압 강하를 이용하여 보다 정밀한 온도 감시 및 제어가 가능하며, 연결기용 전자파 차단 필터를 적용하여 전자파에 민감한 피제어장치의 손상을 방지하고 신뢰성을 확보할 수 있다.Therefore, the present invention enables more precise temperature monitoring and control by using the voltage drop of the wire to the heating wire equipment that requires precise temperature monitoring, and prevents the damage of the controlled device sensitive to electromagnetic waves by applying the electromagnetic wave blocking filter for the connector. And reliability can be ensured.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
100 : 전원공급장치
110 : 콘트롤 박스
120 : 임무 컴퓨터
130 : 열선장비 감시제어기
131 : EMI 필터(Electromagnetic interference Filter)
132 : 전류 검출부
133 : 전압 출력부
134 : 강하전압 제어부
140 : 열선장비
141 : 플로펠러 제빙장치(Propeller De-Icer)
142 : 피토 튜브(Pitot Tube)
143 : AOA 트랜스미터(Angle Of Attact Transmitter)
144 : 좌측 및 우측 정압포트(Static Port Left & Right)
145 : TAT 센서(Total Air Temperrature Sensor)100: power supply
110: control box
120: mission computer
130: hot wire equipment monitoring controller
131: EMI filter (Electromagnetic interference Filter)
132: current detector
133: voltage output unit
134: voltage drop controller
140: hot wire equipment
141: Propeller De-Icer
142: Pitot Tube
143: Angle of Attact Transmitter
144: Static Port Left & Right
145: TAT sensor (Total Air Temperrature Sensor)
Claims (4)
상기 전원공급장치로부터 발생된 전원을 항공기의 각부에 설치된 열선장비에 선택적으로 공급하고, 공급되는 전원의 이상 여부를 감시하는 콘트롤 박스;
상기 열선장비에 연결된 전선의 전자파를 제거하고, 그 전류 크기에 따른 출력 전압 강하를 발생시켜 정상 작동 여부를 감시하는 열선장비 감시제어기; 및
상기 콘트롤 박스 및 상기 열선장비 감시제어기로부터 획득된 감시 데이터를 수집하여 항공기의 이상여부를 판단하는 임무 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기의 열선장비 감시장치.A power supply for generating power of the aircraft;
A control box for selectively supplying the power generated from the power supply device to the hot wire equipment installed in each part of the aircraft, and monitoring whether the power supply is abnormal;
Hot wire equipment monitoring controller for removing the electromagnetic wave of the wire connected to the hot wire equipment, and generates an output voltage drop according to the current magnitude to monitor the normal operation; And
And a mission computer that collects monitoring data obtained from the control box and the heating equipment monitoring controller to determine whether the aircraft is abnormal.
상기 열선장비 감시제어기는,
상기 열선장비에 연결된 전선의 전자파를 차단하는 EMI 필터;
상기 열선장비에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부;
상기 전류 검출부에서 검출된 전류 크기에 따른 강하 전압을 출력하는 전압 출력부; 및
상기 전류 검출부로부터 검출된 전류의 변동에 따른 출력전압의 기울기와 범위를 조절하여 상기 전압 출력부로 출력되는 전압이 일정한 크기로 강하되도록 제어하는 강하전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기의 열선장비 감시장치.The method of claim 1,
The hot wire equipment monitoring controller,
EMI filter for blocking the electromagnetic wave of the wire connected to the hot wire equipment;
A current detector for detecting a current flowing in the hot wire equipment;
A voltage output unit configured to output a drop voltage according to the magnitude of the current detected by the current detector; And
Monitoring the heating wire equipment of the aircraft, characterized in that it comprises a drop voltage control unit for controlling the voltage output to the voltage output unit to drop to a certain magnitude by adjusting the slope and range of the output voltage according to the change of the current detected from the current detector Device.
상기 강하전압 제어부에서 제어되는 강하전압은
" 강하전압(Vd) = 전선의 길이(L) * 전선의 내부저항(R) * 전선에 흐르는 전류(I) " 의 식으로 구하여지는 것을 특징으로 하는 항공기의 열선장비 감시장치.The method of claim 1,
The drop voltage controlled by the drop voltage controller is
A heating apparatus for a heating apparatus of an aircraft, which is obtained by the formula of "drop voltage (Vd) = length of wire (L) * internal resistance of wire (R) * current flowing through wire".
상기 열선장비는
플로펠러가 어는것을 방지하는 플로펠러 제빙장치(Propeller De-Icer);
유체의 속도를 감지하는 피토 튜브(Pitot Tube);
항공기의 각도를 검출하는 AOA 트랜스미터(Angle Of Attact Transmitter);
정압을 공급하는 좌측 및 우측 정압포트(Static Port Left & Right); 및
항공기의 온도를 검출하는 TAT 센서(Total Air Temperrature Sensor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기의 열선장비 감시장치.The method of claim 1,
The heating equipment
Propeller De-Icer to prevent the floppler from freezing;
A Pitot Tube for detecting the velocity of the fluid;
Angle of Attact Transmitter (AOA) for detecting the angle of the aircraft;
Static Port Left & Right supplying static pressure; And
Hot wire equipment monitoring apparatus comprising a TAT sensor (Total Air Temperrature Sensor) for detecting the temperature of the aircraft.
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