飞机刹车温度监控系统温度传感器概述及测试
随着对飞机性能可靠性的要求越来越高，更多的传感器和配套的监控被安装在新型飞机上，刹车温度监控系统就是这样一个用于实时监控刹车温度，以便能监控到潜在的刹车毂卡阻或刹车刹死危险的一套传感系统。

这个系统越来越多地安装在了飞机上，用于提高飞机的安全性能。

标签：飞机刹车；刹车温度传感器；温度监控系统
1 飞机刹车温度监控系统概述
飞机刹车温度监控系统由4个K型温度传感器，将温度值转换为微弱的电压值。

再由两個刹车监控组件，补偿热电偶冷端的同时，将来自温度传感器的微弱电压放大，并发送电压数据至刹车/转弯控制组件（BSCU），刹车/转弯控制组件（BSCU）将来自刹车监控组件的电压信号改变为ARINC429信号，并将这些数据和BRAKE HOT警告送到ECAM DU。

2 刹车温度传感器概述
刹车温度传感器工作原理实质就是热电偶工作原理，它由外壳（Housing Assembly）和连接器（Connector）组成，大致外观图如图1所示；探针附在外壳和两根导线压接的引脚上，通过它自动检测碳刹车片温度，提供一个在刹车制动时与热量释放变化相关的电信号；即是说，当炭刹车被操作时释放热量导致探头温度上升，温度升高在镍铝-镍铬合金结合处引起“塞贝克效应”——Seebeck热电势。

塞贝克（Seeback）效应，又称作第一热电效应，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。

（见图1）
在刹车温度传感器连接器（Connector）左侧面提供了3只引脚，根据CMM 手册“描述与操作（DESCRIPTION AND OPERATION）”章节得知分为A、B、C 命名；其中“A”脚为镍铝合金、“B”脚为黄铜（在此没有用到）、“C”脚为镍铬合金；因此该热电偶为镍铝合金和镍铬合金的热电偶，即K型热电偶。

K型热电偶具有线性度好，测量范围光，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点。

3 刹车温度传感器的主要性能测试
两种不同的导体（或半导体）组成一个闭合回路，在闭合回路中，A、B导体称为热电极。

将两个接点分别置于温度为T和T0的热源中，T端结点称为工作端或热端；T0端结点称为冷端或自由端。

两种导体接触时，自由电子由密度大的导体向密度小的导体扩散，在接触处失去电子的一侧带正电，得到电子的一侧带负电，形成稳定的接触电势。

同一导体的两端温度不同时，高温端的电子能
量而跑到低温端，比从低温端跑到高温端的要多，结果高温端因失去电子而带正电，低温端因获得多余的电子而带负电，形成一个静电场，该静电场阻止电子继续向低温端迁移，最后达到动态平衡，在导体两端便形成温差电势。

刹车温度传感器输出的电压是热端和冷端组件的电势差，实际应用中，热电势与温度之间关系可以通过热电偶分度表来确定的，由此当我们可以获取A、B两端的电动势通过查询分度表便得知温度，用得到的温度与探针端所给定的温度进行对比。

（见表1）
从分度表上我们可以看到，当冷端为0℃时，电势恰好为0V，因此电压表显示的的压制即是热端的电势值，查找分度表，便能查到对应热端的温度，即炭刹车片的温度。

因此，在测试过程中，要求将冷端温度控制为0℃，提供0V电势。

实际测试过程是冷端连接一个电子冰点器，模拟0℃是热电偶的0V电势。

当使用热电偶（T/C）探头与电压表一起测量温度时，微型冷端电子冰点器用作自动冷端温度补偿。

测试搭建如图2。

在CMM的测试过程中，要求连接传感器，电子冰点器和电压表的导线为K 型导线，即传感器的镍铝端连接导线的镍铝端，镍铬端连接导线的镍铬端。

通过测试比较，我们还发现，导线的长短，不影响测试的结果。

这也是K型热电偶的优点之一，虽然输出的电势信号很微弱，但是无论中间的传输距离多远，测试的结果不改变。

从分度表上，我们可以看出K型热电偶的另外一个优点：线性度很好，10度的温差，电压的差别大概为0.4mV。

4 结束语
温度传感器广泛运用于民用和工用的各行各业，而K型热电偶是现在运用最多的廉价金属热电偶。

理解K型热电偶的工作以及测试原理，将更有助于我们的分析故障原因，排除测试过程中的数据误差。

作者希望通过此文以达到抛砖引玉的效果，希望各位专家给出更多的宝贵意见和见解，对文章不足之处加以指正。

参考文献
[1]刹车温度传感器CMM维护手册[Z].
作者简介：朱红（1974-），女，四川成都人，大学本科，工程师，研究方向：民航电气附件维修。