[發(fā)明專利]一種基于MEMS加速度計的飛機油量測量系統(tǒng)及測量方法

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• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111174845A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 邱遙遠;薛雙喜;黎右翼
• 申請（專利權）人: 四川泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號: G01F9/00
• 分類號: G01F9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及飛機油量測量技術領域，公開了一種基于MEMS加速度計的飛機油量測量系統(tǒng)，與電容式油量傳感器連接，其特征在于：包括與電容式油量傳感器連接的電容變換模塊、MEMS加速度計測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊；所述MEMS加速度計測量模塊、通信模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接；通過獲取油面高度、飛機三軸加速度，并結(jié)合飛機姿態(tài)角，計算得到油面角，查詢表征油面高度、油面角與油量對應關系的油箱曲線；最后經(jīng)線性插值解算得到油箱剩余油量體積信息。本發(fā)明的有益效果是在獲取電容式油量傳感器感應油位高度的同時能夠直接獲取飛機的三軸加速度，確保油面高度與三軸加速度的同步性，提升不同飛機加速度條件下油量測量精度。

技術領域

本發(fā)明涉及飛機油量測量技術領域，具體的說，是一種基于MEMS加速度計的飛機油量測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術

油量測量系統(tǒng)的測量精度對飛機的性能有著重要的影響。對軍用機而言，提高燃油測量精度，意味著可以提高飛機的有效載荷、航程及作戰(zhàn)半徑；而對民用運輸機而言，則可大大改善其經(jīng)濟性，燃油測量精度只要提高0.5％，就可增加好幾名乘客。

國內(nèi)外最常見的飛機油量測量方法為：首先利用布置于油箱的油量傳感器(現(xiàn)有最常見的為電容式油量傳感器)獲取油面高度；再結(jié)合飛機姿態(tài)角和三軸向加速度計算得到油面角，查詢表征油面高度、油面角與油量對應關系的油箱曲線；最后經(jīng)插值解算得到油箱剩余油量信息。

但是，這種飛機油量測量方法是通過數(shù)字通信總線接收飛機上慣性導航等設備輸出的三軸向加速度解算油面角，油量測量系統(tǒng)所獲取的三軸向加速度是通信周期之前的飛機三軸向加速度數(shù)據(jù)，而飛機的三軸向加速度變化明顯，所以油量測量系統(tǒng)獲取的三軸向加速度與油量傳感器感應的油位高度在時間同步上差距大，使得計算的油面角不能反應實際的油面角，進而導致油量測量誤差增大，影響飛機性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于MEMS加速度計的飛機油量測量系統(tǒng)及測量方法，提供一種具有高可靠性、小型化的新型電感式轉(zhuǎn)速傳感器信號測量裝置。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種基于MEMS加速度計的飛機油量測量系統(tǒng)，與電容式油量傳感器連接，包括與電容式油量傳感器連接的電容變換模塊、MEMS加速度計測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊；所述MEMS加速度計測量模塊、通信模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊連接。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述電容變換模塊包括BIT電容、輸出端分別與電容式油量傳感器的輸入端和BIT電容輸入端連接的第一多路開關、輸出端與第一多路開關輸入端連接的激勵電路、輸入端與激勵電路輸出端連接的相移調(diào)整電路、輸入端與相移調(diào)整電路的輸出端連接的DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器、與DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接的平衡電容、求和電路、濾波放大電路、零界探測器以及第二多路開關；

所述第二多路開關的輸入端分別與BIT電容的輸出端、電容式油量傳感器的輸出端、數(shù)字處理模塊連接；

所述第二多路開關的輸出端與求和電路的輸入端連接；

所述平衡電容的輸出端依次連接求和電路、濾波放大電路、零界探測器、數(shù)據(jù)處理模塊；

所述DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊連接；

所述第一多路開關的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊連接。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述通信模塊包括依次與數(shù)據(jù)處理模塊連接的電平轉(zhuǎn)換芯片、ARINC429芯片。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述MEMS加速度計測量模塊的型號為ADXL362。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，還包括分別與電容變換模塊、MEMS加速度計測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊連接的電源變換模塊。