Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Signal Usage and Analysis - Complete Summary

Beoordeling
4.3
(4)
Verkocht
38
Pagina's
20
Geüpload op
20-03-2020
Geschreven in
2019/2020

Complete summary of the course Signal Usage and Analysis. Includes all information from the lectures including explanations from the book "Electrical Engineering". It also includes all formulas that have to be used to solve the problems.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

IG AL AGE




APPLIED SCIENCES
UNI ERSIT OF
AMSTERDAM
ACA
A D A AL I




C
A
2019-2020
MMA




IG AL AGE
A D A AL I
Signal Usage and Analysis summary 1

,Week 1: Role of sensors in aviation




Sensor
A device that senses/detects specific physical properties (pressure, temperature, motion etc.) and
produces related signal.
- Pitot tube, Static ports, Angle of Attack sensor, True Air Temperature probe etc.

Pressure Sensors
Used for: altitude, velocity, fuel, tires…
It can be determined mechanically (manometer), trough change in resistance and separation of
charge.

Piezoelectric materials
A material that produces an electric charge when mechanical stress like pressure is applied to the
crystal. It has many applications like microphones, guitar elements and in aircraft.

Pressure = separation of charge

𝑞 =𝐾∙𝑥 q, charge in Coulomb
K, sensitivity C/m
x, displacement in meters

𝑞
𝐶= →𝑞 =𝐶∙𝑉
𝑉

To determine pressure: 𝑉 = 𝐾! ∙ 𝑝, with Kp sensitivity in V/Nm-2

Temperature Sensors
A sensor used to measure the temperature like the TAT and the temperature of the engine. There are
many ways to measure temperature.
- Mechanical (mercury thermometer), resistive (thermistors and RTD’s), Seebeck effect
(Thermocouples).

1. Thermocouple sensors
An electrical device consisting of two dissimilar electrical conductors forming an electrical
junction. A thermocouple produces a temperature-dependent voltage as a result of
the thermoelectric effect, and this voltage can be interpreted to measure temperature. They are
used in a wide temperature range.

Seebeck Effect
The temperature difference (∆T) in the metal wire creates a voltage difference (∆V).

∆𝑉 = −𝑆(𝑇) ∙ ∆𝑇 : with S(T) being the
Seebeck Coefficient



Signal Usage and Analysis summary 2

, $
SA and SB are constant: 𝑇" = 𝑇# + , T2 is the reference temperature.
(&! '&" )


Type K-thermocouple
Also known as a Chromel-Alumel thermocouple.

𝑇)*+),- = 𝑇-*. + 𝛼/ + 𝛼" ∙ 𝑉 + 𝛼# ∙ 𝑉 # + ___ + 𝛼+ ∙ 𝑉 + Coefficients 𝛼 are tabulated

2. Resistance Temperature Sensors (RTD)
Uses the temperature dependent resistance of a material to determine the temperature and are
more accurate and stable than thermocouples. Made from metals (when a metal heats up, the
resistance increases and is almost linear at low temperatures). Used below 600-800 degrees C.

Thermistor
Made from metaloxides and is used at low temperatures
between 0 and 100 degrees. The relationship between T
and R is non-linear, it changes negatively and sharply with
a positive change in temperature.

𝛽 ∙ 𝑇/
𝑇=
𝛽 + 𝑇/ (ln(𝑅 ) − ln(𝑅/ ))
"
In case 𝛽 is temperature dependent: 0 = 𝐴 + 𝐵 ∙ ln(𝑅) + 𝐶(ln(𝑅))1

Load Cells and Strain Gauges
Electrical resistance changes when forces or pressure is applied:
- Load Cell
- Strain gauge ∆𝑅 ∆𝐿
≅𝐾 (𝐾 ≅ 2)
Strain: ∆𝐿/𝐿 𝑅 𝐿

Week 2: Accelerometers and measurement of signals
Measurement of Acceleration

Linear Angular
Position/Angle x 𝜃
𝑑𝑥 𝑑𝜃
Velocity 𝑣= 𝜔=
𝑑𝑡 𝑑𝑡
𝑑𝑣 𝑑𝜔
Acceleration 𝑎= 𝛼=
𝑑𝑡 𝑑𝑡

Linear Acceleration
Linear acceleration can be measured in two ways: 1. Mass-Spring system, 2. Piezoelectric Crystals

1. Mass-Spring System
𝑘𝑥 = 𝑚 ∙ 𝑎

2
𝑎 = 3𝑥




Signal Usage and Analysis summary 3

, 2. Piezoelectric Crystals
4
𝑎= ∙𝑉
5!∙3


Angular Acceleration
Angular acceleration can be measured through the use of gyroscopes.

1. Classical Gyroscope
- Mechanical device
- Important property: spinning motion preserved.
- Application in aircraft: at least 3 gyroscopes needed to preserve attitude.

2. Laser Gyroscope
Fiber Optic Ring Laser
Two laser bundles, 1 clockwise and 1 - Sagnac Effect:
counterclockwise. - Frequency difference
- Sagnac Effect: phase difference
between cw and ccw laserbundles.
- Phase Difference

Wheatstone Bridge
A circuit used to measure static or dynamic electrical resistance. It has 4 resistors of which 3 are
known. The ingoing voltage Vi is known and the outgoing V0 can be determined.

∆8 5∆9
𝑉/ = 𝑉# − 𝑉" =
8 9

8# 8%
𝑉/ = 𝑉: F8 −8 G
# ;8$ & ;8%


Measurement of Signals

Determination of strain of beam bending
Full Wheatstone bridge strain gauge.

$' 8;∆8 8'∆8 ∆8
$(
= (8;∆8);(8'∆8) − (8;∆8);(8'∆8) = 8

$ ∆8 ∆9
𝐹 = 0 → $' = 8
=0→ 9
=0
(


$ ∆8 ∆9 " ∆8 " $
𝐹 = $' = 8
=0→ 9
=5∙ 8
= 5 ∙ $'
( (


Proximity Sensor
The proximity sensing system indicates whether an aircraft door is open or closed by sensing the
absence and presence of a ferrous metal target. The sensor contains only a passive sensing element
based on the variable inductance principle. This allows the sensor to be highly reliable and operate
in extreme environments.

Measurement of Distance
<) ∙<' ∙4 <) ∙<' (>'?)∙@ <' ∙?∙@ <) ∙<' >∙@ <' ∙@("'<) )?
𝐶= =
==
+ =
= =
+ =
=A <' ∙@("'<) )? =? <' ∙4
=B
= = =B
→𝐶= =




Signal Usage and Analysis summary 4

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Instelling
Studie
Vak

Documentinformatie

Heel boek samengevat?
Nee
Wat is er van het boek samengevat?
H7, h8, h10, h11
Geüpload op
20 maart 2020
Aantal pagina's
20
Geschreven in
2019/2020
Type
SAMENVATTING

Onderwerpen

Gratis
Krijg toegang tot het volledige document:
Downloaden
Gekocht door 38 studenten

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Beoordelingen van geverifieerde kopers

Alle 4 reviews worden weergegeven
4 jaar geleden

5 jaar geleden

6 jaar geleden

5 jaar geleden

Samenvatting is A1, alles wat je nodig hebt

4.3

4 beoordelingen

5
2
4
1
3
1
2
0
1
0
Betrouwbare reviews op Stuvia

Alle beoordelingen zijn geschreven door echte Stuvia-gebruikers na geverifieerde aankopen.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
aviationstudent1999 Hogeschool van Amsterdam
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
185
Lid sinds
7 jaar
Aantal volgers
136
Documenten
0
Laatst verkocht
10 maanden geleden

4.3

22 beoordelingen

5
10
4
10
3
1
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen