HPS-1H 加热型全-静压空速管
---适用于小型无人机（UAVS）
概述
瑞士史密泰克·伯格公司的HPS-1H是一种质量轻的全-静压空速管。它集成了可调控加热和排水系统，可以防止冰和水汽聚集。
当无人飞行器（UAV）、远程遥控飞机（RPA）及其他飞行器需要**的全压和静压时，HPS-1就是*佳的方案。HPS-1H可以与PSS-8全-静压系统或其他大气数据系统一起使用。
集成的加热电子线路把探头的温度调控在很窄的温度范围内，通常在+60℃和+80℃。 加热器的*大功率为30W(@24VDC)。*大探头温度和*大功率都可以由工厂或用户配置。
系统有状态输出信号显示系统状态工作。在飞行过程中，输入一个信号就可以允许飞控 计算机（或自动驾驶仪）开启和关闭加热器。这样可以在长时间的飞行中节省能源。
静压孔分布在空速管的不锈钢部位，可以得到*高精度和*好的加热性能。
主要特点
• 尺寸小、质量轻。非常小的探头直径（仅9mm）
• 由不锈钢，飞机级别的铝和碳纤维管
• UAVs, RPAs和其他飞行器*好方案
• 9-32 VDC 供电电压（*大30W@24VDC）
• 高精度
• 在风洞里设计和测试
主要优点
• 静压孔加热
• 排水系统
• 很小的探头直径和可调控的温度，达到*小功耗。
• 通过5V的逻辑电平，“开/关”的功能
• 通过5V的逻辑电平，状态显示
• 电气插头，容易安装和拆卸
• 反极性保护
技术参数
供电电压
9~32VDC,标称供电电压24VDC，加热器在高于
24VDC时，不能长时间工作。
供电电流
1.2A@24VDC
加热器温度
由电子线路和温度传感器调节温度，标准的探头温
度是80℃，并通过状态针配置探头温度。
*大的加热器功率是30W@24VDC,*大功率可以
通过状态针进行配置。
电气接头
Binder 711 Female 4-pole (09 0082 32 04)
-Ground
-9~32VDC
-5V状态显示
-5V on/off
精度
在风洞里校准，详细参见空气动力学特性
材质
不锈钢，航空级铝，碳纤维管
安装
2-4个M4螺钉
质量
小于90g
长度
200mm,300mm,400mm或客户指定
功能
总压孔在内部用分隔板被保护，从使水和冰不能进入压力管线。排水系统使水排出空速管外。静压孔嵌在不锈钢空速管上，保证了**的静压。
集成的电子线路板上有微处理器，传感器模块和电源模块。用一个小的温度传感器调节探头顶端的温度。加热器的温度由一个成熟的控制算法调节。提供精细的加热器调节， 并且减少了功率波动对飞机的脉冲宽度调制（PWM）能源系统功率是用来调节所需功率。 工厂和用户可以调节*大功率和*高温度。因为*大功率被配置，系统可以被用在*大功率有限的小型飞机上。
总压和静压
以下图表描述了在大AOA和AOS角度下，与动压Qc关系的空气动力学误差。
HPS-1H在风洞中测试的空气动力学特性(初步数据!)
探头被设计成动压Qc的误差很小，在很大的攻角(AoA)和侧滑角(AoS)，下，得到很小的空速误差，这点很重要。对于慢速飞行器显得尤为重要，因为阵风和侧风对慢速飞行器有很强的影响。探头在各个方向(AOA 和AOS)有一个对称的性能。我们可以提供某一方向上有很小的误 差（例如，在正的AOA）。加热器温度和功率探头端的*大温度可以由状态针来配置。下列设置可以得到：5℃, 20℃, 35℃, 50℃, 65℃, 80℃, 110℃。标准设置是80℃。*大功率也可以由状态针来配置。下列功率设置可以得到：标称功率的10%, 25%, 40%, 55%, 70%, 85%, 100% 。标称功率为30W@24VDC。在20VDC下，*大可得到的功率是21W； 在28VDC下，*大功率是41W( P=U²/19) 。*大功率和*大温度可以通过状态线来配置。用一个5VDC的TTL信号，1200波特率来设 置这两个值。加热器设计在低于24VDC下长时间工作。超过24VDC情况下，不能长时间工作。
在飞行中，平均功率消耗依赖于空速，外部大气温度和探头端温度。
举例计算
CAS
30
m/s
UAV空速值
OAT
-15
℃
在特定高度下，外部空气温度
Ttip
20
探头端温度（配置的值）
p
0.33
W/℃
根据图表在30m/s下
Ptot
11.6
W
Ptot= p(Ttip-OAT)=0.33 x(20℃+15℃)=11.6W
加热型空速管在红外相机下热像图
状态显示
状态针提供以下信息
LOW-TEMP
5
VDC
探头端温度低于参考温度，有3种原因LOW-TEMP可能
发生：
1-在上电过程中，直到加热器达到正确的温度
2-假如外部温度非常低，飞机飞的非常快，以致于加热 器没有足够的功率把探头加热到参考温度。
3-加热器工作不正常或有故障，探头温度根本达不到正 确的参考温度。
HIGH-TEMP
0/5
探头端温度高于参考温度，状态显示在0和5VDC以1Hz
交替显示。有2种原因HIGH-TEMP可能发生：
1-在上电过程中或在一个快速温度变化过程中，加热器 过冲到参考温度之上的一小段时间。
2-加热器工作不正常。
NORMAL-OP
0
系统工作正常
On/Off功能
通过on/off针可以关闭加热器。
ON
如果on/off针不连接，加热器工作
OFF
如果0VDC应用到on/off针上，加热器就被关闭
如果不需要on/off功能，就保持on/off针开路。电压一加载到电源针上，加热器就开始工作。在干燥的空气里，如果没有结冰出现，飞控计算机（FCC）可能决定关闭加热器，以便节省能量。只要飞控计算机加载5VDC到on/off针上，HPS-1H就关闭加热器。在苛刻和恶劣的飞行环境下，强烈建议 保持加热器在“ON”的状态，阻止水汽和冰晶的聚集。
