具有單個(gè)控制電路的測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，其能夠附接到布置在氣流中的活動(dòng)物體或靜止物體的外壁以測(cè)量物理量。測(cè)量裝置包括支承件(5)，支承件具有設(shè)有通向外部的開口的槽(11)，槽中設(shè)有傳感器(6)。支承件(5)包括空腔(8)，該空腔中容置有柔性印刷電路(10)，在該柔性印刷電路處設(shè)有單個(gè)傳感器控制電路。根據(jù)本發(fā)明的裝置具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，特別是提供了一種簡(jiǎn)單的測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置提供了一種易接近的、較不復(fù)雜且提供許多優(yōu)點(diǎn)的傳感器控制和互連系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】
具有單個(gè)控制電路的測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，其能夠被連結(jié)到處于氣流中的活動(dòng)物體或靜止物體的外壁以用于測(cè)量物理量。更具體地，本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)用于表征飛行器表面氣流的參數(shù)的測(cè)量。
[0002]在試飛中，傳感器被安裝在飛行器的外表面上以執(zhí)行不同類型的測(cè)量。對(duì)結(jié)果的研究使得能夠了解飛行器在飛行中的表現(xiàn)以及能夠改進(jìn)飛行器的性能或使這些性能有效。根據(jù)一個(gè)特定的應(yīng)用，有可能例如檢測(cè)以及定位飛行器上的空氣動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。
【背景技術(shù)】
[0003]由MCACI于2009年11月27日提交的專利FR2953287公開了一種用于進(jìn)行壁的附近的測(cè)量的裝置。裝置包括能夠固定在所述壁上的薄的聚合物板。聚合物板包括能夠容置傳感器的空腔以及通向所述空腔中的電線。
[0004]每個(gè)空腔包括被側(cè)板分隔開的兩個(gè)槽:第一個(gè)槽容置傳感器，而第二個(gè)槽容置傳感器和電線之間的電連接裝置。根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)形式，設(shè)置第三個(gè)槽用以容置稱作“測(cè)量電路”的電路，其對(duì)于相關(guān)傳感器的工作而言是必需的。
[0005]因此，由于全部傳感器、電線和測(cè)量電路的所必需的大量槽，該裝置的形狀復(fù)雜。
[0006]另外，必須將電線的末端焊接到其他導(dǎo)電體，將其覆蓋上銅制的屏蔽層，使其與支承板相結(jié)合并將其埋入聚合物板中。由此得出一種復(fù)雜的互連系統(tǒng)，其中，在發(fā)生諸如電線斷裂這種類型的故障的情況下很難甚至不可能進(jìn)行干預(yù)。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)所有這些不足，且提出一種簡(jiǎn)單的測(cè)量裝置，其了提供一種易接近的、較不復(fù)雜的傳感器互連和監(jiān)控系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為此，本發(fā)明提出一種測(cè)量裝置，其包括支承件，該支承件具有設(shè)有通向外部的開口的槽，槽中設(shè)有傳感器，其特征在于，該支承件包括空腔，該空腔中容置有柔性印刷電路，在該柔性印刷電路處設(shè)有單個(gè)傳感器控制電路。
[0009]通過(guò)這種方式，本發(fā)明通過(guò)提供單個(gè)控制電路而提供了許多優(yōu)點(diǎn):更輕的重量、更低的消耗、更簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信、更精簡(jiǎn)的系統(tǒng)、由于其面積較小而限制了彎曲區(qū)域中的剛性點(diǎn)以延長(zhǎng)壽命。
[0010]本發(fā)明提供了以下可選特征中的至少之一，該特征可以單獨(dú)采用或是組合采用。[0011 ]電路被將電路端部連接起來(lái)的通道所穿過(guò)。
[0012]傳感器位于偏離通道的同一條或多條線路上。
[0013]設(shè)置通道以將每個(gè)傳感器連接到控制電路。
[0014]電路包括被絕緣層分隔開的至少兩層印刷電路。
[0015]穿過(guò)電路的通道和用于將傳感器連接到控制電路的通道位于印刷電路層中的一層或另一層上。通道之一專用于對(duì)傳感器供電。
[0016]本發(fā)明還涉及一種包括具有上述特征的至少一個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括連接到所述測(cè)量裝置的柔性印刷電路的中央供電及獲取單元，所述單元包括用于控制測(cè)量裝置的所有控制電路的電路。測(cè)量系統(tǒng)包括借助于電路的通道而對(duì)于所有測(cè)量裝置供電的裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0017]通過(guò)閱讀以下參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的裝置的示例性而非限制性的描述，本發(fā)明其他的目的、優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得明顯，其中:
[0018].圖1示出了整體測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施方式的透視且部分透明的示意圖，系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置，其中以部分簡(jiǎn)化的縱向方法剖面圖示意性地展示了兩個(gè)測(cè)量裝置之間的接合；
[0019].圖2示出了根據(jù)圖1所示的實(shí)施方式的測(cè)量裝置的示意性剖面圖；
[0020].圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的所述裝置的另一實(shí)施方式的示意性剖面圖；
[0021].圖4展示出了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置的實(shí)施方式、在所述構(gòu)件之間某些連接和某些電氣構(gòu)件的布置的簡(jiǎn)化示意圖，出于簡(jiǎn)化的目的，未示出全部的構(gòu)件及連接；
[0022].圖5展示了包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的測(cè)量裝置的整體測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)件之間的某些連接和某些電氣構(gòu)件的布置的簡(jiǎn)化示意圖，出于簡(jiǎn)化的目的，未示出全部的構(gòu)件及連接；
[0023].圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置的薄膜的示意圖，其示出了在所述薄膜中實(shí)現(xiàn)的孔的放大圖；
[0024].圖7展示了用于裝配測(cè)量裝置的工具的簡(jiǎn)化的透視示意圖，其中簡(jiǎn)化的透視放大視圖示出了正在裝配的測(cè)量裝置的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0025]根據(jù)圖1中所展示的示意性的應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)I裝備飛行器的確定區(qū)域。系統(tǒng)I具有至少三個(gè)部分2、3和4。作為本專利申請(qǐng)的目標(biāo)的第一部分2包括能夠連結(jié)到飛行器的外壁一一例如飛行器機(jī)翼的外壁一一上的用于測(cè)量各種物理量的測(cè)量裝置2。測(cè)量系統(tǒng)I可以包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置2，其在圖1中標(biāo)記為2’，2”，2” ’，測(cè)量裝置2以形成能夠在寬闊的表面上執(zhí)行測(cè)量的裝置鏈的方式連接。第二部分3包括用于供電和從一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置2獲取信號(hào)的中央供電及獲取單元3。供電及獲取單元3或者位于與測(cè)量裝置接觸的位置或者位于遠(yuǎn)離該測(cè)量裝置的位置。部分4包括如部分2那樣也能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量的裝置。然而，特別地由于部分4位于裝置鏈的末尾，因此其不具有測(cè)量裝置2的全部特性。部分4終止測(cè)量裝置2的鏈并且因此將在后文中被稱為末端裝置4。
[0026]圖1和圖2中所示出的測(cè)量裝置2呈現(xiàn)為柔性傳感器6的支承件5的形式，其中柔性傳感器6能夠貼合飛行器的輪廓。每個(gè)傳感器能夠測(cè)量物理量，例如示意性而非限制性的:壓力、溫度、加速度、機(jī)械應(yīng)力等。傳感器可以集中在能夠測(cè)量多個(gè)物理量的單元中，例如稱為MEMS的微機(jī)電系統(tǒng)JEMS類型的多物理量測(cè)量單元在后文中被稱作傳感器6。支承件5的作用在于為傳感器提供流線型外殼，從而不需要任何特定的封裝并且將傳感器保持在盡量靠近壁的位置，其中測(cè)量裝置被布置在該壁上以進(jìn)行測(cè)量。支承件可以由聚合材料制成，例如柔性的聚氨酯或硅膠，從而貼合飛行器的輪廓。其可以通過(guò)鑄造、機(jī)械加工或者任何其他已知的制造方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0027]支承件5可以具有任何類型的形狀。在示出的示例中，支承件具有橫截面為梯形的細(xì)長(zhǎng)的平行六面體的形狀。正如所指出的，支承件5可以呈現(xiàn)為另一種形狀，其不是細(xì)長(zhǎng)的，甚至也不是平行六面體。傳感器6被設(shè)置在支承件的厚度最大的中心部分。支承件5具有六個(gè)面:
[0028]-第一面5a，其用于與飛行器的壁接觸；
[0029]-第二自由面5b，其與面5a平行且相對(duì)；
[0030]-兩個(gè)面5c、5d，其構(gòu)成支承件5的邊7。支承件5的邊7具有遞減的厚度以使得能夠提供幾乎不會(huì)干擾氣動(dòng)氣流的表面；
[0031]-圖中未示出的兩個(gè)面5e、5f，其具有構(gòu)成支承件的端部的梯形形狀，一個(gè)面用于連接到通向供電及獲取單元3的連接或另一測(cè)量裝置2，而另一個(gè)面用于連接到另一測(cè)量裝置2或末端裝置4。根據(jù)一個(gè)可能的實(shí)施方式，面5e和5f彼此平行;面5e和5f還與面5a和513正交。通過(guò)該方式，測(cè)量裝置可以通過(guò)其面5e和5f來(lái)被連結(jié)以形成均勻且連續(xù)的整體支承件
5。如前文所指出的，支承件5可以具有任何類型的形狀:因此，面5e和5f可以不是平坦的而是倒角的或者例如呈現(xiàn)出復(fù)雜的形狀。面5e、5f各自的形狀應(yīng)使其嵌入相鄰測(cè)量裝置的支承件5的相應(yīng)的面5f、5e的形狀，從而形成均勻且連續(xù)的支承件鏈。
[0032]測(cè)量系統(tǒng)I依次包括供電及獲取單元3、一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置2’-2”’以及末端裝置
4。除了自由面5f之外，末端裝置4的支承件5可以具有與測(cè)量裝置2相同的形狀。事實(shí)上，末端裝置4是位于系統(tǒng)I的測(cè)量裝置2的鏈的末端的測(cè)量裝置，末端裝置4的其中一個(gè)面不連結(jié)到另一測(cè)量裝置而是保持自由。其具有遞減的厚度以與外壁形成盡可能符合空氣動(dòng)力學(xué)的輪廓，其中裝置4抵靠在該外壁上。末端裝置4包括線末端阻抗以使得能夠確保通過(guò)一系列測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)的電線的終止。
[0033]支承件5可以容置多個(gè)傳感器6。在圖2中示出的實(shí)施方式中，傳感器6以均勻或非均勻的方式分布在支承件5的整個(gè)或部分長(zhǎng)度上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，傳感器6以均勻的方式分布。每個(gè)傳感器6與相鄰的傳感器間隔一定的距離以避免其工作中產(chǎn)生的任何干擾。如圖4和圖5中所展示的，傳感器6例如被布置在與支承件5的縱向方向平行的同一條線9上。傳感器可以根據(jù)另一安排而被布置，例如布置在相互平行的多條線上。
[0034]如圖1和圖2所示，支承件5具有在用于與飛行器的壁相接觸的面5a處實(shí)現(xiàn)的空腔
8。空腔8容置柔性印刷電路10(其通常稱為柔性PCB，即印刷電路板或柔性電路)?？涨?具有與電路10的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀并且貼合該電路的形狀。在示出的示例中，電路10具有與支承件5的形狀相符的細(xì)長(zhǎng)形狀。電路可以具有任何其他類型的形狀。在除了末端裝置4的測(cè)量裝置2中，電路10從支承件5的每一側(cè)伸出以使得能夠如上文所述，一方面與中央供電及獲取單元3或者另一測(cè)量裝置2相連，另一方面與另一測(cè)量裝置2或者末端裝置4相連。電路10和支承件5沿同一縱向方向?？涨?的厚度使得電路10的自由表面與支承件5的用于與飛行器的壁相接觸的表面相齊。通過(guò)該方式，支承件5和電路10形成同一光滑而柔軟的表面，使得能夠最佳地附著在飛行器的區(qū)域的輪廓上，其中所述表面用于連結(jié)到該區(qū)域上。根據(jù)圖1中示出的實(shí)施方式，在裝置2”的簡(jiǎn)化放大的縱向剖面圖上以透視或詳細(xì)的方式示出的電路10超出支承件5的端部5f—定的距離D:電路10的一部分因而位于支承件5的外部而不與支承件5接觸。電路10的另一端與支承件的另一端5e錯(cuò)開一定的距離，例如相同的距離D;圖1針對(duì)相鄰的裝置2 ’展示了這一特征。通過(guò)該方式，測(cè)量裝置2可以彼此互相嵌入，位于裝置2”的支承件5外部的電路10的端部插入由于位于相鄰裝置2’的支承件5中的電路10的錯(cuò)開而留出的自由空間中。與支承件5的兩端錯(cuò)開的距離D可以是相同的或是不同的。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的如圖2所示的第一實(shí)施方式，支承件5具有用于傳感器6的槽11，每個(gè)槽11的形狀對(duì)應(yīng)于其所容置的傳感器6的形狀。每個(gè)槽11貼合與其對(duì)應(yīng)的傳感器6的輪廓。每個(gè)槽11通往支承件的外部，即在支承件5的自由面5b處開口。每個(gè)槽11還通往空腔8以使得傳感器6能夠與電路10相連并且在所示出的實(shí)施方式中焊接到電路10。槽11的高度使得傳感器6不與薄膜12相接觸。
[0036]槽11通過(guò)薄膜12而閉合。一片薄膜12覆蓋測(cè)量裝置2的所有槽11。根據(jù)圖2所示的實(shí)施方式，薄膜12具有使其能夠在橫向方向上覆蓋支承件的面5b的整個(gè)表面的尺寸。根據(jù)另一實(shí)施方式，薄膜12在橫向方向上僅在面5b的一部分表面上延伸。薄膜12的寬度應(yīng)小于或等于支承件的面5b的寬度。如在圖1中以簡(jiǎn)化的方式示出測(cè)量裝置2”，在支承件的縱向方向上，在端部5f處，薄膜12超出支承件5的端部5f—定的距離D:薄膜12的一部分因而位于支承件12的外部而不與支承件相接觸。薄膜12的另一端部與支承件的另一端部5e錯(cuò)開一定的距離，例如相同的距離D;圖1針對(duì)相鄰的裝置2’的支承件展示了這一特征。通過(guò)該方式，測(cè)量裝置可以彼此相互嵌入，位于支承件5外部的薄膜12的端部被放置在由于位于相鄰裝置2’的支承件5上的薄膜12的錯(cuò)開而留出的自由表面上。與支承件5的兩個(gè)端部錯(cuò)開的距離D可以是相同的或是不同的。事實(shí)上，末端裝置4不包括自己的薄膜12。其由超出相鄰的測(cè)量裝置2的薄膜12來(lái)覆蓋。因此，與末端裝置4相鄰的測(cè)量裝置2上的薄膜12必須具有更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。如前文所述，對(duì)于電路10也是如此。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施方式，薄膜12，支承件5和電路10具有相同的長(zhǎng)度并且距離D對(duì)于薄膜和電路是相同的。這些距離可以是不同的。在示出的示例中，薄膜12具有細(xì)長(zhǎng)的平行六面體的形狀。薄膜12的寬度等于支承件的自由面5b的寬度。薄膜12可以具有如前文所述的更小的寬度。
[0037]薄膜的厚度取決于所采用的材料。薄膜的材料和厚度應(yīng)使得薄膜足夠柔軟以貼合飛機(jī)的輪廓。其可以例如呈現(xiàn)為厚度在0.01至0.5毫米之間的聚氨酯或金屬箔的形式，在示出的示例中為0.05毫米。薄膜12被整合到支承件5的形狀中。在金屬箔的情況下，其不具有任何會(huì)干擾空氣流動(dòng)的凹凸不平或起伏。薄膜12通過(guò)特定的黏合劑、通過(guò)雙面黏合薄膜或者通過(guò)任何其他手段而固定到支承件5。固定裝置被選擇成使得能夠隔絕支承件5和薄膜12之間的空氣聯(lián)通:因此，空氣無(wú)法從一個(gè)槽11傳遞至另一個(gè)槽。槽11通過(guò)支承件5和薄膜12之間的固定裝置而隔絕彼此之間的空氣聯(lián)通。另外，固定裝置可以例如是3M公司的丙烯膠無(wú)基材雙面膠。根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施方式，選擇編號(hào)為9460PC、厚度為0.05毫米或者編號(hào)為9469PC、厚度為0.13毫米的帶。在示出的實(shí)施方式中，薄膜12放置在支承件5上。其可以在盡可能保留符合空氣動(dòng)力學(xué)的輪廓的情況下以多種其他方式被整合。因此，例如，通過(guò)與電路10相同的方式，支承件5中可以設(shè)置空腔，薄膜12位于空腔中使得薄膜12的自由表面與支承件5的表面相齊。根據(jù)另一實(shí)施方式，單片薄膜12可以覆蓋系統(tǒng)的裝置鏈中的全部測(cè)量裝置。在該情況下，因此還可以為測(cè)量裝置提供非常長(zhǎng)的單個(gè)支承件5。
[0038]如圖2所示，薄膜12在每個(gè)傳感器6位置處具有至少一個(gè)孔13，以確保某些類型的傳感器所需的壓力采集裝置并且允許在位于其所連結(jié)的壁附近的裝置2的外部氣流與傳感器之間的空氣傳遞。實(shí)際上，通向氣流的開口對(duì)于諸如壓力傳感器這樣的某些傳感器而言是必要的，其允許傳感器捕捉由氣流產(chǎn)生的壓力差。這些開口構(gòu)成壓力采集裝置。孔13以與傳感器6相同的方式分布在薄膜12上，使得每個(gè)傳感器擁有至少一個(gè)正確定位的壓力采集裝置，例如在傳感器位置處以使其能夠?qū)嵤y(cè)量。
[0039]薄膜12確保測(cè)量裝置2的空氣動(dòng)力學(xué)形狀;其還應(yīng)確保傳感器的密封性，而不需要添加密封墊圈。為此，在薄膜12上設(shè)置壓力采集裝置的情況下，每個(gè)孔13應(yīng)具有使得空氣通過(guò)同時(shí)對(duì)于可能出現(xiàn)在所述裝置的環(huán)境中并損壞裝置的流體保持密封性的尺寸。例如，在示出的應(yīng)用中，孔具有以下尺寸:該尺寸允許薄膜12對(duì)于來(lái)自惡劣天氣的水和/或可能存在于測(cè)量裝置上的水與燃料滴的混合物保持密封性。在圖1所示的示例中，孔13為圓形并且具有例如0.2毫米的直徑。
[0040]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，薄膜被每個(gè)傳感器6位置處的多個(gè)孔13所穿透。根據(jù)圖6所示的示例，孔13的數(shù)量是7個(gè)并且具有例如0.2毫米的直徑。7個(gè)孔中的6個(gè)以均勻的方式分布在例如直徑為0.6毫米的圓上，第7個(gè)孔位于該圓的圓心。
[0041]在薄膜12借助于雙面黏合薄膜而黏附到支承件5的情況下，雙面黏合薄膜被穿透以在與壓力采集裝置相應(yīng)的位置提供孔，從而使得雙面黏合薄膜不堵住薄膜12上的孔13。
[0042]如將在后文中所看到的，其他的電氣構(gòu)件可以焊接到電路10。這些構(gòu)件中的一些可以以與傳感器6相同的方式相對(duì)于電路10的表面凸出。在此情況下，在支撐件5中設(shè)置其他槽以在支承件5中容置這些構(gòu)件并防止使其變形。圖2示出了超出電路10的表面的另一電氣構(gòu)件的示例，其中為該另一個(gè)電氣構(gòu)件而支承件5中設(shè)置有另一槽11-2。槽11-2可以通向支承件5的外部(如在圖1中透明地示出的)或者根據(jù)電氣構(gòu)件的高度不通向支承件5的外部(如圖2中的槽11-2)。在槽11-2通向外部的情況下，槽被填充以黏合劑以確保與表面5b的連續(xù)性并且提供盡可能光滑的表面5b從而不干擾外部氣流。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，薄膜12還覆蓋槽11-2。在該實(shí)施方式中，槽11-2還被填充以黏合劑以使得內(nèi)部不具有會(huì)使薄膜12變形的空氣。另外，如前文所述，黏合劑確保表面5b的連續(xù)性，其便利和改善了薄膜12的固定。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，測(cè)量裝置的各個(gè)構(gòu)件以以下方式裝配:
[0044]傳感器6被固定、在示出的示例中是被焊接到電路10。電路10和傳感器6所形成的整體隨后通過(guò)任何已知類型的手段而被固定到支承件5，電路10和傳感器6以及前文所提及的其他電氣構(gòu)件被容置在為此而設(shè)置的槽11、11_2和空腔8中。電路10通過(guò)特定的黏合劑、通過(guò)雙面黏合薄膜或者通過(guò)任何其他手段而固定到支承件5。固定裝置被選擇成使得能夠隔絕支承件5和電路10之間的空氣聯(lián)通:因此，空氣無(wú)法從一個(gè)槽11傳遞到另一個(gè)槽。
[0045]根據(jù)圖7中示出的實(shí)現(xiàn)示例，電路10在其每一端包括定位標(biāo)記，該定位標(biāo)記還形成以開口 40的形式的固定裝置，該固定裝置使得能夠容置以榫的形式的可拆卸固定裝置41，該可拆卸固定裝置使得能夠?qū)⑵涔潭ǖ街С忻?2上。如圖7中示出的支承面42具有使其在電路10的支承面42與其被放置的地面之間留出空間的形狀。在示出的示例中，支承面42呈現(xiàn)為帽形或Ω形。因此，其具有外表面42a和內(nèi)表面42b。在該支承件表面上設(shè)置孔以允許呈現(xiàn)為榫的形式的固定裝置41穿過(guò)該孔。在示出的示例中，其上整合有榫41的塊43被固定在內(nèi)表面42b上，塊43的榫41穿過(guò)在支承面42上設(shè)置的孔。塊43通過(guò)已知的任何類型的手段而被固定到支承面，例如通過(guò)螺絲/螺母類型的裝置44。塊43的榫41使得如圖1所示的電路10能夠被定位和固定。電路10借助于塊43的榫41而被布置在支承面上，榫上設(shè)置有電路10的開口 40。下一個(gè)步驟包括將支承件5定位到電路10上。支承件5包括以設(shè)置在支承件5中的未示出的開口的形式的定位標(biāo)記，其還形成用于將支撐件5固定到電路10的裝置。塊43的榫41被放置在所述開口所處的位置。因此，為了將電路10黏合到支承件5中，僅需將設(shè)置在支承件5上的開口放置到榫41的位置處，然后將榫插入開口中。電路10因此相對(duì)于支承件5而被正確地定位。
[0046]根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)施方式，在與電路10相結(jié)合的支承件5上放置薄膜12是借助于圖7所展示的工具14來(lái)實(shí)現(xiàn)的。工具14包括具有兩個(gè)面的板15，即抓握面16和作業(yè)面17。抓握面16具有能夠抓住并操縱板15的至少一個(gè)手柄18。在示出的示例中，手柄呈現(xiàn)為布置在板15的每個(gè)角處的4個(gè)臂18的形式。每個(gè)臂18都彎成肘形以方便抓握工具。板15的尺寸優(yōu)選地至少等于薄膜12的尺寸。未示出的榫位于板15的作業(yè)面17的四角處。薄膜12包括以未示出的孔的形式的定位標(biāo)記，其形成用于將薄膜固定到支承件5的裝置。榫被定位成使其穿過(guò)設(shè)置在薄膜12中的孔以及設(shè)置在支承件5中的孔。工具14的榫嵌入設(shè)置在薄膜12上的孔，該孔的尺寸使得薄膜12在其操縱期間能夠勾住工具14。薄膜12因此涂覆有黏合劑、通過(guò)雙面黏合薄膜或者任何其他固定手段。工具位于支承件5上方，以使榫能夠嵌入設(shè)置在支承件5中的開口中。一旦薄膜12被放置并黏合在支承件5上，工具就被取出。通過(guò)該方式，薄膜12被正確地放置在支承件5上:孔13位于傳感器6位置處，且薄膜12橫向上不超出表面5b。
[0047]形成在支承面上的標(biāo)記的固定裝置、薄膜、支承件和工具可以呈現(xiàn)為能夠確保組件彼此之間的定位和固定的任何其他已知形狀。
[0048]薄膜12使得能夠提供盡可能光滑的自由表面，其幾乎沒有凹凸不平且沒有任何不平整。其使得能夠確保傳感器的密封性以及支承件的所有傳感器之間的空氣隔絕。
[0049 ]傳感器6被支承件5的壁、電路1和薄膜12所包圍。
[0050]根據(jù)圖2所示的第二實(shí)施方式，僅僅薄膜12的形狀不同；除了薄膜12，測(cè)量裝置具有針對(duì)第一實(shí)施方式所描述的全部的特征。在第二實(shí)施方式中，薄膜12被整合到支承件5中。薄膜12和支承件5形成一體式構(gòu)件。薄膜12不再與支承件5區(qū)分開，其形成支承件5的一部分。與設(shè)置在薄膜12上的孔有關(guān)的一切對(duì)于整合的薄膜也是有效的。因此，支承件5的形成薄膜12的整合部分被稱為薄膜12。
[0051]不管針對(duì)被整合到支承件5中或沒有整合到支承件5中的薄膜12的實(shí)施方式如何，都有可能由于孔13的存在而在槽11中形成冷凝。
[0052]因此，為了保證傳感器的完全密封，可以在薄膜12和傳感器6之間插入膜20。膜20是用防水透氣材料制成的，透氣是由于使用了需要壓力采集裝置的傳感器。膜可以例如用(作為商標(biāo)提出的)Gore-Tex材料制成。膜20可以被引入每個(gè)槽11中并具有與槽相同的尺寸。為了確保傳感器的密封性，面對(duì)傳感器6的膜20的表面的整個(gè)周邊被黏合到傳感器6和/或面對(duì)薄膜12的膜20的表面的整個(gè)周邊被黏合到薄膜12。膜20可以呈現(xiàn)為其他實(shí)現(xiàn)形式，例如以能夠覆蓋所有傳感器6的帶的形式，以及例如以寬度等于槽11的寬度且長(zhǎng)度足夠覆蓋所有槽11的矩形帶的形式。膜20可以例如具有與支承件5相同的長(zhǎng)度。因此，在支承件5中留出空間以允許帶從一個(gè)槽11通到另一個(gè)槽。為了確保傳感器之間的空氣隔絕，帶的兩個(gè)相對(duì)面的整個(gè)表面在所留出的空間中被黏合到支承件5。
[0053]圖4中示出的柔性印刷電路10實(shí)現(xiàn)了能夠確保供電和數(shù)據(jù)流通的連接，特別是在傳感器6、傳感器6的控制裝置21、電路10的端部22之間的供電和數(shù)據(jù)流通，其中通往中央供電及獲取單元3和/或通往其他測(cè)量裝置的連接位于端部22處。
[0054]如圖4和圖5所示，電路10中設(shè)置有通道23。通道23貫穿電路10。通道23在支承件5的端部之間延伸以連接到中央獲取單元和/或連接到其他測(cè)量裝置。
[0055]電路10包括接收區(qū)域，其上焊接有諸如傳感器、控制裝置21或其他的電氣部件。僅僅主要的電氣部件被示出。例如電壓調(diào)節(jié)器電路24、存儲(chǔ)器25 (例如EEPROM存儲(chǔ)器)的其他次級(jí)電氣部件被集成到或者連接到電路10。
[0056]在本發(fā)明中，控制裝置21由單個(gè)集成電路FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)構(gòu)成。由測(cè)量裝置2提供單個(gè)集成電路21。與其中每個(gè)傳感器具有自己的電路的現(xiàn)有技術(shù)相反，本發(fā)明提供單個(gè)控制電路21，這因而提供了許多優(yōu)點(diǎn):更輕的重量，更低的消耗，更簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信，更精簡(jiǎn)的系統(tǒng)，由于其面積較小而限制了彎曲區(qū)域中的剛性點(diǎn)以延長(zhǎng)壽命。FPGA集成電路21監(jiān)控全部的傳感器，從傳感器取回?cái)?shù)據(jù)并將其通過(guò)通道23發(fā)送到中央獲取單元或發(fā)送到另一測(cè)量裝置。集成電路21直接連接到通道23。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，集成電路21位于通道23的路徑上?？紤]到通向測(cè)量裝置的各個(gè)部件、特別是通向各個(gè)傳感器6所需要的連接數(shù)量，電路10包括被絕緣層分隔開的多層印刷電路。每層印刷電路上都設(shè)有通道23。集成電路21連接到各個(gè)層的通道23。
[0057]傳感器6分布在電路10上，并且根據(jù)一個(gè)可能的實(shí)施方式被置于通道23之外。設(shè)置了提供連接點(diǎn)的接收區(qū)域，該連接點(diǎn)焊接到傳感器的電連接點(diǎn)。通道26將傳感器6的所述連接點(diǎn)連接到集成電路21。通道26還可以位于各層印刷電路上。
[0058]FPGA集成電路21連接到EEPROM存儲(chǔ)器25以存儲(chǔ)測(cè)量裝置2工作所需的數(shù)據(jù)，特別是例如校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，如傳感器6的溫度補(bǔ)償系數(shù)。
[0059]通道23包括允許數(shù)據(jù)通信的通道27和允許對(duì)測(cè)量裝置的電氣部件供電的通道28。電路21連接到通道27。電路21和傳感器6借助于電壓調(diào)節(jié)器24連接到通道28。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，為了聯(lián)合兩個(gè)測(cè)量裝置或者一個(gè)測(cè)量裝置與中央供電及獲取單元，支承件5的面5e、5f彼此貼合，且通道23通過(guò)焊接來(lái)連接:在端部22處設(shè)置區(qū)域，更確切地說(shuō)針對(duì)每個(gè)通道23設(shè)置一個(gè)區(qū)域。
[0060]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式、在中央供電及獲取單元3和測(cè)量裝置2之間的某些部件和某些主要電連接的簡(jiǎn)化圖。
[0061]中央供電及獲取單元3包括用于借助于通道28來(lái)對(duì)所有測(cè)量裝置供電的裝置29。電路21和傳感器6借助于與通道28相連接的電壓調(diào)節(jié)器24而連接到所述裝置29。單元3還包括至少一個(gè)變流器30，其使得能夠修改來(lái)自外部電源31的供電，其在示出的應(yīng)用中為來(lái)自飛行器的供電，且使得能夠與單元3的各部件和測(cè)量裝置2所要求的供電相匹配。單元3還包括用于控制所有電路21的中央控制裝置32;裝置32可以呈現(xiàn)為FPGA電路的形式。裝置32具有存儲(chǔ)器33，例如EEPROM存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)其工作所需的數(shù)據(jù)。裝置32特別接收由測(cè)量裝置所實(shí)現(xiàn)的測(cè)量結(jié)果并且將其發(fā)送回?cái)?shù)據(jù)收集和/或處理單元34，單元34在示出的示例中可以位于飛行器的內(nèi)部或外部或者位于地面上。
[0062]末端裝置4中沒有設(shè)置任何控制裝置。實(shí)際上，如前文所述，電路10超出了測(cè)量裝置2的支承件5。與末端裝置4相鄰的測(cè)量裝置2的電路10因此插入末端裝置的支承件5中。由裝置4的傳感器實(shí)現(xiàn)的測(cè)量實(shí)際上是通過(guò)相鄰的測(cè)量裝置2來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0063]本發(fā)明不限于航空領(lǐng)域。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量裝置亦可以用于其他技術(shù)領(lǐng)域，例如空間交通工具的領(lǐng)域、空中交通工具的領(lǐng)域、陸地交通工具的領(lǐng)域或海上交通工具的領(lǐng)域。本發(fā)明還可以用于位于氣流中的固定物體，例如交通工具的通過(guò)風(fēng)洞檢測(cè)的部分。其還可以用于通過(guò)將測(cè)量裝置連結(jié)在風(fēng)洞的一個(gè)或多個(gè)壁上來(lái)測(cè)量該風(fēng)洞的特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)量裝置，其包括支承件(5)，所述支承件具有設(shè)有通向外部的開口的槽(11)，所述槽(11)中設(shè)有傳感器(6)，其特征在于，所述支承件(5)包括空腔(8)，所述空腔中容置有柔性印刷電路(10)，在所述柔性印刷電路處設(shè)有所述傳感器的單個(gè)控制電路(21)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述電路(10)被將所述電路(10)的接合端部(22)連接起來(lái)的通道(23)所穿過(guò)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳感器(6)位于偏離所述通道(23)的同一條或多條線路上。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的測(cè)量裝置，其特征在于，設(shè)置通道(26)以將每個(gè)傳感器(6)連接到所述控制電路(21)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述電路(10)包括被絕緣層分隔開的至少兩層印刷電路。6.根據(jù)權(quán)利要求2、4和5所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述通道(23)和(26)位于印刷電路層中的一層或另一層上。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述通道之一(23)專用于對(duì)所述傳感器(6)供電。8.—種包括根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的至少一個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括連接到所述測(cè)量裝置的柔性印刷電路(10)的中央供電及獲取單元(3)，所述單元(3)包括用于對(duì)所述測(cè)量裝置的所有控制電路(21)進(jìn)行控制的電路(32)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，其包括用于借助于所述電路(10)的通道(28)來(lái)對(duì)所有所述測(cè)量裝置供電的裝置(29)。
【文檔編號(hào)】G01L9/00GK105829835SQ201480069883
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日
【發(fā)明人】尼古拉斯·迪佩, 奧利維耶·索爾尼克, 吉勒斯·斯蒂德
【申請(qǐng)人】空中客車運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)化股份公司