关于接近传感器原理介绍及常见故障分析

郑麟

【摘要】 随着科学技术的不断发展，民航业经历着翻天覆地的变化，飞机也由原先的机械传动发展成如今的电传操纵系统，飞机上的各类传感器也随之增加，其中接近传感器可以说是飞机上使用最多的传感器。起落架位置、舱门的开关状态、待命手柄的位置等等，都和接近传感器密切相关，都依靠接近传感器提供的电信号。

【关键字】 接近传感器 电信号 电感漂移

常见的接近传感器表述及原理：

接近传感器，是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。

在换为电气信号的检测方式中，包括利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡电流的方式、捕测体的接近引起的电气信号的容量变化的方式、利石和引导开关的方式。

传感器中也能以非接触方式检测到物体的接近和附近检测对象有无的产品总称为“接近开关”，一般由感应型、静电容量型、超声波型、光电型、磁力型等构成。检测金属存在的感应型接近传感器、检测金属及非金属物体存在的静电容量型接近传感器、利用磁力产生的直流磁场的开关定义为“接近传感器”。

飞机上最常使用的是感应型接近传感器，其基本原理为：通过外部磁场影响，检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗。在检测线圈内使其产生交流磁场，并检测体的金属体产生的涡电流引起的阻抗变化进行检测的方式。

它有以下几点优势： 能以非接触方式进行检测，所以不会磨损和损伤检测对象物。能采用无接点输出方式，因此寿命延长。

因光检测方式不同，适合在水和油等环境下使用检测时几乎不受检测对象的污渍和油、水等的影响。 与接触式开关相比，可实现高速响应，对应广泛的温度范围。 受检测物体颜色的影响对检测对象的物理性质变化进行检测，所以几乎不受表面颜色等的影响。

接近传感器有两种类型：长方形和圆形。每个接近传感器由3个主要部件组成：不锈钢壳体，电插头和感应线圈。

接近传感器和PSCU共同作用来探测金属目标块的位置：“NEAR”或“FAR”。PSCU提供交流电源至接近传感器，接近传感器线圈产生磁场，并且产生一个稳定的电流到PSCU。当金属目标块到达接近传感器感应范围内时，由于电磁感应效应，磁场发生改变，电流信号也就发生了变化，PSCU通过检测这一微小的电流变化，从而判断出金属目标块的位置。

排故总结：航线维护中最经常遇见的故障就是机组反映舱门关上后，ECAM仍指示“OPEN”。分析下来，主要有以下三大原因：

1、纯机械原因：

（一）接近传感器或目标块端面受油污严重污染，导致磁场部分受影响，从而导致舱门位置不一致。此类故障基本上可以通过加强平时维护加以杜绝。

（二） 机械连杆机构未能将金属目标块送入接近传感器有效感应范围内。

（三）还有一类比较特殊，地面上不反应故障，各方面测试均正常，空中机组反应舱门显示打开。这是由于飞机空中增压，内外压差大，使门锁机构产生微量位移，由于金属目标块安装在门锁机构上，因此金属目标块也产生位移，导致指示不正常。

这就需要找出相应金属目标块连杆机构的位移，从新调整目标块的位置，排除故障。

2.线路故障：此类故障较少，基本上都出现在老旧飞机上。通常查看相应的ASM手册，并对线路进行检查即可发现故障。

3.接近传感器本体故障 ：由于接近传感器工作在门附近，容易沾到雨水，导致传感器内部进水，引起传感器轻微的电感漂移，虽然金属目标块仍在传感器的“NEAR”位，因为电感漂移，PSCU错误感应目标块为“FAR”位。此故障只能通过更换传感器加以排除。

如果短停遇到门指示故障，由于会引起空中无法增压，因此需要执行一些快速维护程序： 1.查看PSCU，确定故障的接近传感器 2.拔出PSCU跳开关，在补偿面板上将补偿传感器插头接上；3.关好舱门 4.按入条开关 5.检查ECAM指示是否正确

因此，我们在日常飞机维护过程中，不仅需要排除故障，更需要对故障进行分析和总结，弄清故障的原理，这样我们平时工作就能更加得心应手。