转速可达130kRPM，Pickering推出可用于航电设备的旋转变压器仿真模块

随着电子技术的迅猛发展，航电系统在飞机整机中的重要性与日俱增。根据中航机电此前透露的数据，航电系统与机电系统在整个飞机总成本中的占比已达 40%-45%。因此，航电设备的仿真和测试成为提升飞行设备可靠性的关键环节。

Pickering 凭借其高精度仿真模块、高可靠性开关模块、开放架构测试系统以及行业领先的技术能力，成为航空航天仿真与测试领域的核心供应商。在 2025 第十四届飞机航空电子国际论坛上，该公司展示了多款领先的开关、仿真方案和测试系统，以满足国内外航空电子设备在性能、可靠性、安全性和经济性方面的更高要求。其中，Pickering 最新推出的 PXI & PXIe 高速旋转变压器仿真模块 ——41-670 系列备受瞩目，该模块对旋转变压器（Resolver）的仿真能够实现最高 13 万转 / 分钟（130kRPM）的超高转速。

在整个航电系统中，旋转变压器作为核心位置传感器，用于精确测量电机、舵机、飞行控制面的角度和转速，其性能直接影响飞行控制系统、发动机管理系统（EMS）、自动驾驶仪等关键子系统的可靠性。

品英仪器（北京）有限公司总经理焦金霞表示：“在飞机的航电系统里，传感器如同‘神经末梢’，帮助整个系统感知温度、压力等外部环境信息变化，并将这些数据传输给系统‘大脑’—— 主控系统，以执行正确的操作。因此，整个系统包含主控、传感器和信息传输三个关键环节，Pickering 的主要任务是帮助客户构建智能的主控系统。”

【品英仪器(北京)有限公司总经理焦金霞（左二）为参观嘉宾介绍产品】

不过，打造具备 “聪明大脑” 的航电系统面临诸多关键挑战。以旋变仿真产品为例，在电气性能和封装密度方面提出以下主要要求：?
·传感器型号多样：主流传感器制造商的产品种类数以千计，输入输出电压范围普遍为 2-20V，部分老式产品可达 100V，激励频率范围为 50Hz-20KHz；?
·通道密度要求高：需同时仿真数个至数十个传感器，涵盖旋转变压器、LVDT（直线可变差动变压器）、RVDT（旋转可变差动变压器）等类型；?
·幅度分辨率要求严格：传感器的角度分辨率体现为幅度分辨率，多数要求达到 0.01° 级别，少量要求 1°/360；?
·输出相位可控：基于板上数字信号处理，信号输出后应保持与激励信号相位一致或反相，旋变仿真产品需能够精确调整输出信号相位。

此外，航电测试对旋变仿真产品的软件资源和长期供货也有明确要求，需支持多种 PC 操作系统、多种实时操作系统和主流开发环境，并能够提供长期稳定的供货及技术支持。

焦金霞指出，Pickering 公司及其最新推出的 PXI/PXIe LVDT/RVDT/ 旋转变压器仿真模块 41-670 系列，能够出色满足航电测试对旋变仿真产品的各项技术需求。



据介绍，41-670 系列是功能强大的多功能、高密度、高性能位移传感器仿真仪器，可高精度仿真各种 LVDT、RVDT、Resolver。在航空电子系统的原型验证阶段，使用该仿真器替代实体传感器对接电控单元，不仅能高效验证电控单元的性能参数，还可在不增加额外成本的情况下，验证其对各项参数极限的响应。配合故障注入开关等产品，能够快速构建易用的硬件在环仿真（HILS）系统。新一代的仿真模块可全面仿真采用 4/5/6 线方式接线的 LVDT/RVDT/Resolver 传感器，精确同步输出信号与激励信号的相位，最大程度接近实体传感器的特性。对 Resolver 的仿真最高转速可达 13 万转 / 分钟，数据刷新率可达 50KHz，支持多种 PC 操作系统、实时操作系统和大部分开发环境，最大限度满足航空航天、汽车及国防等关键行业对高性能伺服系统测试的严苛需求。

焦金霞分享了一个基于 41-670 系列打造的 24 通道 VDT / 旋转变压器仿真工程实例。该实例采用六块 41-670 系列中的 41-670-201-050005 模块，每个模块可仿真 4 组传感器，6 个模块共实现 24 组传感器仿真。此工程实例的输入频率范围为 300Hz-20KHz，输入电压范围为 5.2V-38V，输出电压范围为 7V-31V。同时，配套设备包括一个 8 槽 PXI/PXIe 全混合机箱 42-924-001、一个远程 PXIe 控制器 43-921-001-KIT，以及 6 根 1m 长的配套电缆 40-972-050-1m-FU。

她指出，该 24 通道的 VDT / 旋转变压器仿真工程实例具备诸多优势：拥有更宽的电压输入和输出范围，兼容性更强；数据刷新率可达 50KHz；最高转速达 13 万转 / 分钟；不改变机箱选型最高可扩展至 28 通道的旋转变压器仿真，如果选用更大的机箱，最多可承载 80 个通道；而且集成度高，整机尺寸小巧，便于单人搬运。“特别是对于低空无人机中的旋翼无人机而言，这个仿真实例能够精准感知无人机的速度，在成本和效率方面极具优势。”

在本次飞机航空电子国际论坛上，Pickering 公司展示了多种用于航电系统验证的仿真方案和测试系统。除最新推出的 PXI & PXIe 高速旋转变压器仿真模块 41-670 系列外，还包括高通道数 BMS 测试系统、超便携仿真 / 开关系统解决方案 60-105、超高绝缘度矩阵开关模块 40-590 系列、高速差分信号故障注入开关 40-200、超大规模开关矩阵 40-562B 系列、多通道热电偶仿真器 40-761、高电压舌簧继电器产品系列以及线缆等产品。



焦金霞称：“我们展出了多种用于航电系统验证的开关、仿真方案和测试系统。在产品研发和验证阶段，Pickering 公司的信号仿真产品和故障注入测试方案能够显著提升客户项目开发效率；在产品生产阶段，我们丰富的开关产品、信号仿真产品和软件产品，可用于高效构建自动测试系统；在维护保障阶段，我们提供多种快速诊断工具，助力客户更有信心地进行系统长期维护；同时，为我国航空电子行业用户提供高效、本地化的技术支持与服务。更为重要的是，这些产品和方案均支持长期供货，Pickering 公司每个产品的供货周期至少为 10 年，并提供至少 15-20 年的长期技术支持，充分满足航电系统的稳定供货要求。”