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路板和微处理器等。
电子元件
图4.2 -2振荡式结冰探测器示意图
2．工作原理
振荡式结冰探测器的中心部件是超声波轴向振荡探头，该探头在结冰之后，其振荡频率
将发生变化，利用这一原理就可以探测到结冰状态的存在。振荡式结冰探测器电路原理如图
4.2 -3所示。
振荡式结冰探测器的探头是一个镍合金管，一半安装在支撑座里，另一半(25.4 mm)
和支撑座一起暴露在机外气流中。支撑座里有磁偏置磁铁、驱动线圈、反馈线圈和加热器。
驱动线圈环绕在镍合金管的下半部。电子控制电路包括磁致伸缩振荡器( MSO)电路、放
大器和微处理器等。
振荡式结冰探测器是一个数字式电气装置，其工作电源为115 V/400 Hz交流电。
振荡式结冰探测器的探头具有磁致伸缩的特性，它茌可变磁场的作用下不断伸出和收
缩。可变磁场由磁偏置磁铁和驱动线圈一起产生。在驱动线圈的作用下，镍合金管以
超声波轴向振荡，在反馈线圈里感应出电流，并送到放大器，放大器根据反馈线圈的
信号不断调整发送到驱动线圈的振荡电压的频率。电路的振荡频率取决于探头的自然
共振频率，该频率约为40 kHz。‘
下篇飞机电气与电子系统439
图4.2 -3振荡式结冰探测器电路原理图
当外界出现结冰条件时，传感元件开始结冰，根据力学的相关定律，附着在探头上的冰
层所增加的质量导致了探头振荡频率的降低，0.5 mm厚的冰层就可以使探头的振荡频率降
低约133 Hz。当频率下降至39，867 Hz时，开始给除冰加热器加热。一次加温的持续时间通
常为5s—7 s，由微处理器计算加热器加温和关断的循环次数，当出现2次或以上加热时，
微处理器发出1级结冰信号，给发动机进气道防冰。如果在短时间之内结冰信号频繁产生
（≥10次），则微处理器发出2级结冰信号，给机翼防冰系统。2级结冰信号的发出说明飞
机上的冰层已经很厚。如果一次加温持续时间达到25 s，说明探测器有故障，则加热器电源
被切断，并发出故障信息。
微处理器比较并监控振荡信号的频率，在没有结冰的情况下，其范围应在最大
40，150 Hz到最小39，867 Hz之间。如果频率超出此范围，则探测器发出故障信号。除
此之外，微处理器还监控结冰加热器信号和结冰信号，而且当检测到故障时，发出故
障信号。
振荡式结冰探测器在现代大中型民航机上得到了广泛应用，在波音系列的747 - 400、
777 -200和空申客车系列的320、330等飞机上，都见到了这种类型探测器的选装。
4.2.2压差式结冰探测器
压差式结冰探测器又称为冲压空气式结冰探测器，它利用测量迎面气流的动压（全压）
与静压的差值的原理制成。图4.2 -4所示为一种用于发动机进气道口的结冰探测器。
1．基本构造
压差式结冰探测器的核心元件是膜片和电接触点。膜片将静压室与全压室隔离，膜片上
装有活动触点，两室之间由泄压孔相通。全压室通过进气孔端面上的小孔接受进气道气流的
440涡轮发动机飞机结构与系统
图4.2 -4压差式结冰探测器示意图
冲压；而静压室通过探测器侧面的小孔感受空
气的静压。该结冰探测器的进口和根部还有两
组加温电阻，为探测器本身除冰加温用，探测
器通过插头与外电路连接。
2．工作原理
冲压空气式结冰探测器安装在发动机进气
道内，其头部一端伸向进气道内，进气口对准
气流的方向。在发动机不工作、没有冲压气流
时，接触点处于闭合状态；当发动机工作时，
冲压气流进入全压室，由于全、静压之差使膜
室 片弯曲，触点断开。在飞行中，当发动机进气
道出现结冰情况时，结冰探测器端头进气口上
的小孑L被冰层部分或全部堵塞，这时全压室部
分或完全失去冲压气流。当全压室和静压室的
压力通过泄压孔达到平衡时，膜片没有外力作
用，恢复原状，其上的活动接触点与固定接触
点闭合，接通驾驶舱内的结冰信号灯，发出结
冰信号，同时接通探测器本身的加温电路。
结冰探测器本身的加温电路接通后，经过
一段时间后，融化了结冰探测器头部进气孔的冰层，冲压空气又进入全压室，膜片弯曲又将
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(68)
