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书 书 书试验与测试 　测控技术２０２３ 年第 ４２ 卷第 ８ 期收稿日期 ： ２０２２ －１２ －０９基金项目 ： 国家自然科学基金民航联合研究基金 （ Ｕ２１３３２０３ ， Ｕ１９３３１１５ ）引用格式 ： 陈昕冉 ， 葛红娟 ， 李世宇 ， 等 ． 航空用接近传感器环境影响因素分析与建模仿真 ［ Ｊ ］ ． 测控技术 ， ２０２３ ， ４２ （ ８ ）： ３１ －３７．ＣＨＥＮ Ｘ Ｒ ， ＧＥ Ｈ Ｊ ， ＬＩ Ｓ Ｙ ， ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｍｐａｃｔ Ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｓｅｎｓｏｒ ［ Ｊ ］ ． Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， ２０２３ ， ４２ （ ８ ）： ３１ －３７．航空用接近传感器环境影响因素分析与建模仿真陈昕冉 ， 葛红娟 ， 李世宇 ， 周思睿 ， 宋闻博 ， 张 　 焱（南京航空航天大学民航学院，江苏南京 　 ２１１１０６ ）摘要 ： 分析了电涡流式接近传感器的工作原理 ， 研究了高低温 、 结冰等环境因素对传感器输出特性的影响 。 构建了基于 Ｍｕｌｔｉｓｉｍ 的传感器电路仿真模型和基于 Ｍａｘｗｅｌｌ 的传感器电磁仿真模型 ， 开展了各类环境条件下传感器电感 、 电磁损耗等性能的详细分析 。 基于 ＭＡＴＬＡＢ ＧＵＩ 开发了传感器温漂数据处理平台 ， 利用线性插值 、 拉格朗日插值等算法预测极端温度条件下传感器的温漂特性 。 研究结果表明 ， 所构建的传感器模型及其数据处理平台合理可行 。关键词 ： 接近传感器 ； 电路仿真 ； 电磁仿真 ； 数据可视化中图分类号 ： Ｖ３７　 　 文献标志码 ： Ａ　 　 文章编号 ： １０００ －８８２９ （ ２０２３ ） ０８ －００３１ －０７ｄｏｉ ： １０． １９７０８／ ｊ． ｃｋｊｓ． ２０２３． ０８． ００５Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｉｍｐａｃｔ Ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒＡｖｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ＳｅｎｓｏｒＣＨＥＮ Ｘｉｎｒａｎ牞 ＧＥ Ｈｏｎｇｊｕａｎ牞 ＬＩ Ｓｈｉｙｕ牞 ＺＨＯＵ Ｓｉｒｕｉ牞 ＳＯＮＧ Ｗｅｎｂｏ牞 ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ牗 Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ牞 Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ牞 Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１１０６牞 Ｃｈｉｎａ牘Ａｂｓｔｒａｃｔ牶Ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｉｃｅ ａｃｃｒｅｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉｓｉｍ ａｎｄ ｓｅｎｓｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍａｘｗｅｌｌ ａｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ牞 ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｏｓｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ａ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｓｅｎｓｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｒｉｆｔ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＡＴＬＡＢ ＧＵＩ牞 ａｎｄ ｃｕｂｉｃ ｓｐｌｉｎｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ牞 Ｌａｇｒａｎｇｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｒｉｆｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｘｔｒｅｍｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｓｅｎｓｏｒ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ牶ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ牷 ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ牷 ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ牷 ｄａｔａ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　 　 高低温、结冰等恶劣环境因素会显著影响接近传感器的输出特性。接近传感器在民机上使用时，必须满足运输类飞机适航规章 ＣＣＡＲ２５． ７２９ （ ｅ ）［ １ ］ 不产生错误指示信息的要求。为保持高精度的测试结果，避免发生漏警、误警，从而影响飞行的安全性、经济性，需对接近传感器的环境影响特性及其数据补偿方法进行研究。国内外对于航空用电涡流接近传感器及其环境影响的研究较少，主要是以应用为导向的研究。 Ｓｈｉ等［ ２ ］ 设计了一套飞机舱门接近传感器现场检验方法，利用 ＭＡＴＬＡＢ 对获取的电感值与位移的关系进行插值运算，确定了电感值变化的安全阈值，用于判断舱门传感器是否处于正常工作状态。郑连泽等［ ３ ］ 分析了航空传感器的技术要求，选用高稳定性材料作为线圈· １ ３ ·