高精度飞行必备:压力传感器在无人机设计中的几个注意事项

雨飞工作室 2025-09-21 14:41
一、压力传感器在无人机上的作用,主要是:
1.应用在多旋翼无人机上,提供气压高度,所以也叫气压高速计,测量的绝对压力(绝压),市面上常用的气压计型号是MS5611-01BA03,笔者以前还使用过MPXHZ6115A6U;
2.应用在固定翼或垂直起降固定翼无人机上,提供空速,所以也叫空速计,测量的是相对压力(差压),比如Pixhawk飞控支持的空速计是MS4525D0,笔者以前使用过MS5534C
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二、在固定翼或垂直起降固定翼无人机上,空速传感器一般安装在机翼上或机头位置,但不会在螺旋桨后边:空速传感器就是两路测量气压静止气压和迎风气压的传感器,再计算迎风气压与静止气压之间的压差,就可以算出当前的空速。
1.总压与静压测量:空速管由总压管和静压管组成。总压管前端正对气流,收集气流撞击后的总压(包含静压和动压);静压管位于侧面,测量气流的静压。两者差值即为动压。
2.伯努利方程应用:对于低速飞行(马赫数<0.3),伯努利方程简化为:p=p静+ρv2/2,其中ρ为空气密度,v为空速。通过测量动压p动=p总−p,可计算空速:
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三、针对压力传感器,影响压力测量的因素有很多,除了关键的海拔高度以及温度的影响,诸如空气的流动(诸如风,室内的空调等)都影响空气压力的测量。如果不对气压计做遮光处理,经常在室外做实验,就会发现在太阳光下和树荫下的高度差别很大。

四、在PCB设计上,要挖去气压计下面的铜皮,以减小通过铜皮传导过来的热量。

五、焊接影响(Solder drift):气压计对于焊接的要求比较高。如果手工焊接造成器件有轻微变形,相当于器件存在了一个内部的残余应力,会对实际测量产生一定的偏差。
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手工焊接时:把气压计放到焊盘位置,注意方向气压计上的小点对应PCB上的白点用热风枪加热,温度控制在350℃,要均匀加热,等到焊锡融化后,用镊子轻轻拨动,芯片能自动找正位置(液体表面张力的作用)


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霍尼韦尔出品,可以在无人机上使用的HSC和SSC压力传感器


如对无人机上使用的压力传感器感兴趣,请联系:党生13718697783。

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