Топливомер Советский патент 1985 года по МПК G01F23/26 

Изобретение относится к авиационному приборостроению и может быть ис пользовано для измерения, например, запаса топлива в баках летательного аппарата. Известен топливомер, содержащий установленный в баке емкостный датчик и его эквивалент, включенные в плечи самокомпенсированного моста переменного тока модуляторы, один из которых включен в прямую измерительную цепь, а второй - в цепь обратной связи, генератор, стабилизированный источник напряжения, усилитель, преобразователь и регистрирукнций прибор lj . Однако на точность измерения данным топливомером влияет температура топлива. Наиболее близким к предлагаемому является топливомер, содержащий уста новленный в баке емкостный датчик и его эквивалент, включенные в плечи самокомпенсирующего моста переменного тока модуляторы, один из которых включен в прямую измерительную цепь а второй - в цепь обратной связи, генератор, стабилизированный источник напряжения, усилитель, преобразователь, установленный в баке термокомпенсатор, переменный и два постоянных резистора, два дифференциальных усилителя, охваченных резистивными обратными связями, и регистрирующий прибор 2J . Однако такой топливомер является достаточно сложным. Особенно эта сложность проявляется при многобаковой топливной системе, поскольку все блоки одного бака повторяются во всех баках, имеющихся на летател ном аппарате. Исключение составляют генератор и стабилизатор напряжения которые являются общими. Известный топливомер измеряет массу топлива только при условии включения термокомпрессора в цепь дифференциального усилителя, что не позволяет использовать информацию в термокомпенсаторе для построения бо лее точных алгоритмов коррекции покзаний топливомера. Цель изобретения - повьшение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что .в топливомер, содержащий генератор, усилитель мощности, конденсатор обратной связи, усилитель. 02 блок регистратдии, а в каждом топлив-; ном баке - емкостньш датчик и терморезистор, введены эталонный конденсатор, эталонный резистор, резистор обратной связи, модулирукящй конденсатор, коммутаторы с входами управления, блок управления коммутаторами, преобразователь интервал временикод, запоминающее устройство и процессор с шинами адреса - данных, при этом генератор, усилитель мощности и преобразователь интервал времени код соединены последовательно, выход усилителя мощности подключен к выводам емкостного датчика,, терморезистора, эталонного конденсатора и эталонного резистора, другие выводы которых соединены через соответствующие коммутаторы с входом усилителя, выход ом подключенного через модулирующий конденсатор к выходу генератора и через параллельно соединенные связи с соответствующими коммутаторами - к входу усшштеля, а выход преобразователя интервал времени - код через шину адреса данных соединен с процессором, запоминаншщм устройством, блоком регистрации и блоком управления коммутаторами, выход которого связан с вкодами управления коммутаторов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого топливомера для одного канала измерения. Топливомер содержит задакндий генератор 1, усилитель 2 мощности, емкостный датчик 3 и терморезистор 4, установленные в баке летательного аппарата, эталонный конденсатор 5, эталонный резистор 6, коммутаторы 710, усилитель 11, коммутаторы 12 и 13, конденсатор 14, резистор 15 обратной связи, модулируюпшй конденсатор 16, преобразователь 17 интервал времеш - код, шина 18 адреса - данных, процессор 19, записывакщее устройство 20, блок 21 управления коммутаторами, блок 22 регистрации. Выход задакйцего генератора 1 соединен с входом усилителя 2 мощности, выход которого соединен с емкостным датчиком 3, терморезистором 4, эталонным конденсатором 5 и эталонным резистором 6, вторые выводы которых через коммутаторы 7-10 соединены с входом усилителя 11, с которым через коммутаторы 12 и 13 соединены конденсатор 14 и резистор 15 обратной связи, вторые выводы которых соединены с вько дом усилителя 11, соединенным таким образом с модулирующим конденсатором 16, второй выход которого соеди нен с выходом задающего генератора Выход усилителя 2 мощности соединен также с преобразователем 17 интервал времени - код, выход которого соеди нен с шинами 18 адреса - данных, соединякщими входы (выходы) процессора 19, запоминающее устройство 20 блок 21 управления коммутаторами и цифровой индикатор 22 (блок регистрации) . Топливомер работает следующим образом. В исходном состоянии все коммутаторы 7, 8, 9, 10, 12 и 13 разомкнуты. При измерении емкости блок 21 управления коммутаторами по командам процессора 19 обеспечивает замыкание коммутатора 12. При этом на выходе усилителя 11 имеет место нулевой потенциал. Установившееся значе ние периода колебаний задающего генератора 1 определяется соотношением Т. (С,, С.,У. (1) (C,-f С„); где L - индуктивность колебательного контура; С - емкость колебательного контура; С/ - емкость модулирующего конденсатора 16. Двоичный код, соответствующий периоду колебаний Т , поступает из преобразователя 17 на процессор 19. Затем по команде с микропроцессора при замкнутом коммутаторе 12 блок 2 управления коммутаторами обеспечивает заьздкание кою утатора 9. Установиввиеся значения периода колебаний задающего генератора 1 в этом случае соответствуют включению в контзф емкости-Sa.N + С..(1 + V - с„(1 с;;,(2) где С., т - эталонная емкость: СОР - емкость обратной связи. Двоичт 1й код, соответствующий периоду колебаний Т, , поступает из преобразователя 17 в процессор 19. 0 Затем по следукщей команде процессора 19 при замкнутом коммутаторе 12 блок 21 управления коммутаторами обеспечивает размыкание коммутатора 9 и замыкание коммутатора 7. Установившееся значение периода колебаний задаккцего генератора 1 при этом равно )Х (3) где Crf- - емкость датчика 3. Двоичный код, соответствующий периоду колебаний Т , поступает из преобразователя 17 в микропроцессор 19. Из совместного решения вьфажений (1), (2) и (3) определяется емкости датчика 3 значение Выражение (4) представляет Собой алгоритм, посредством которого процессор 19 осуществляет вычисление емкости датчика по результатам измерения периодов колебаний генератора 1. Вычитая из полученного результата начальную емкость Cg- сухого датчика 3, микропроцессор 19 вычисляет приращение емкости заполненно g-° С,чина, записанная в запоминающем устройстве 20. Для профилированного e вcocтнoгv атчика 3, обеспечивагацего линейную ависимость между приращением емкоси и массой топлива, микропроцессор 19 вычисляет значение массы топлива М AG - массовый коэффициент, записанный в запрминанщем устройстве 20. Введение температурной поправки результат измерения массы обеспеивается умножением на сомножитель М М (1 -f ci t),

ТОПЛИВОМЕР, содержащий генератор, усилитель мощности, конденсатор обратной связи, усилитель, блок регистрации, а в каждом топливном баке - емкостный датчик и терморезистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены эталонньй конденсатор, эталонный резистор, резистор обратной связи, модулируюпщй конденсатор, коммутаторы с входами управления, блЬк управления коммутаторами. -. li преобразователь интервал временикод, запоминающее устройство и процессор с шинами адреса - данных, при этом генератор, усилитель мощности и преобразователь интервал времени код соединены последовательно, выход усилителя мощности подключен к выводам емкостного датчика, терморезистора, эталонного конденсатора и эталонного резистора, другие выводы которых соединены через соответствующие коммутаторы с входом усилителя, выходом подключенного через модулирующий конденсатор к выходу генератора и через параллельно соединенные связи с соответствующими коммутаторами к входу усилителя, а выход преобразователя интервал времени - код через шину адреса - данных соединен с процессором, запоминающим устройст вом, блоком регистрации и блоком управления коммутаторами, выход которого связан с входами управления ; коммутаторов.