Kraftkompensierender Drucksensor für die Flugmeßtechnik mit Selbstüberwachung

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Beschreibung

Die Bestimmung der Fluglage eines Flugzeuges ist trotz moderner Satelliten- und Trägheitsnavigationssysteme weiterhin auf die Druckmessung angewiesen. Sie ist unverzichtbar bei der Bestimmung des Anströmungszustandes des Flugzeuges, da dieser maßgeblich für den Auftrieb der Tragflächen ist. Ein Teilversagen eines herkömmlichen Drucksensors im Flugzeug ist bei einfacher Redundanz nicht zu erkennen, solange die angezeigten Werte in einem plausiblen Bereich liegen. Einen Ausweg bietet eine Selbstüberwachung des Sensors an.

In der vorliegenden Arbeit wurde ein kraftkompensierender Drucksensor realisiert, der neben den bekannten metrologischen Vorteilen dieses Prinzips diese Selbstkontrolle leistet. Die grundsätzliche Wirkungsweise eines Kompensationssystems wurde aufgezeigt. Dabei wurden zunächst die Anforderungen an eine Funktionskette aus Druck/Kraft-Umformer, Auslenkungssensor, Regler und Aktorteil festgelegt. Erst diese Kette ermöglicht eine Selbstüberwachung des Sensors in sich. Dabei werden alle Glieder gleichzeitig überwacht. Ein funktionsfähiger Prototyp mit mehreren neuartigen Teilsystemen demonstriert die praktische Umsetzbarkeit.