一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：包括产生方波信号的方波激励信号发生电路、将方波信号转换为激励三角波信号的积分电路、接收激励三角波信号产生与油量电容增量ΔC相关的平衡激励电流I1的电容式传感器、接收平衡激励电流I1产生介电补偿电流I2的介电常数补偿电路、利用方波信号实现分时积分并通过分时积分将介电补偿电流I2转换为电压的I/V变换电路和将电压滤波后输出与激励油量电容CA对应的电压值来实现油量测量功能的滤波跟随电路。通过对介电常数进行补偿，提高了油量测量的测量精度；同时测量原理简单，硬件占用资源较少，仅通过电容、电阻和集成运放便可实现油量测量。

【技术实现步骤摘要】
一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统
本专利技术涉及一种电容式油量测量系统，尤其涉及一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统。
技术介绍
飞机油量测量系统是指在地面和飞行状态下，连续测量和指示飞机可用燃油质量的系统，目前，已有多种方法用于测量燃油，从使用多传感器如浮子逐次离散油位测量，到使用全深度传感器阵列如电容式装置的连续测量。最广泛应用于油量精确测量的是电容式油量测量技术，电容式油量测量技术结构简单、适应性强、分辨率高、性能稳定。随着微电子技术的发展和系统集成度要求的不断提高，电容式油量测量技术利于硬件功能软化、提高精度、便于采用总线结构等特点，在油量测量技术中显示着越来越大的优势。传统的电容式油量测量技术只能应用于介电常数较稳定的场合，在很多介电常数多变的环境下已经无法应用。若介电常数按常数处理，与燃油类型或温度无关，导入燃油油量测量的误差通常为指示值的±6%。若导入对介电常数变化的修正，误差将减少到±2.75%。因此，传统的电容式油量测量技术不能实现准确检测液位的目的。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种通过硬件电路实现介电常数补偿从而准确检测液位的电容式油量测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：包括产生方波信号的方波激励信号发生电路、将方波信号转换为激励三角波信号的积分电路、接收激励三角波信号产生与油量电容增量ΔC相关的平衡激励电流I1的电容式传感器、接收平衡激励电流I1产生介电补偿电流I2的介电常数补偿电路、利用方波信号实现分时积分并通过分时积分将介电补偿电流I2转换为电压的I/V变换电路和将电压滤波后输出与激励油量电容CA对应的电压值来实现油量测量功能的滤波跟随电路。

【技术特征摘要】
1.一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：包括产生方波信号的方波激励信号发生电路、将方波信号转换为激励三角波信号的积分电路、接收激励三角波信号产生与油量电容增量ΔC相关的平衡激励电流I1的电容式传感器、接收平衡激励电流I1产生介电补偿电流I2的介电常数补偿电路、利用方波信号实现分时积分并通过分时积分将介电补偿电流I2转换为电压的I/V变换电路和将电压滤波后输出与激励油量电容CA对应的电压值来实现油量测量功能的滤波跟随电路。2.根据权利要求1所述的一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：所述的方波激励信号发生电路主要由运算放大器N1，电阻R1、电阻R2、电阻R3以及充放电电容C1组成；所述的运算放大器N1的反相输入端电连接电阻R1和电阻R2一端，所述的运算放大器N1的同相输入端电连接充放电电容C1和电阻R3一端，所述的电阻R2另一端电连接输入电压，所述的电阻R1另一端电连接所述的运算放大器N1的输出端，所述的充放电电容C1另一端接地，所述的电阻R3另一端电连接所述的运算放大器N1的输出端；运算放大器N1与电阻R1和电阻R2组成具有开关特性的反相输入迟滞比较器，用来实现高电平“1”和低电平“0”两种状态；电阻R1和充放电电容C1组成的RC积分电路，将输出电压反馈到运算放大器N1的反相输入端，形成正反馈，用于产生振荡。3.根据权利要求1所述的一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：所述的积分电路由运算放大器N2、电阻R4以及电容C2组成；所述的运算放大器N2的同相输入端电连接输入电压，所述的运算放大器N2的反相输入端电连接电阻R4和电容C2一端，所述的电阻R4另一端电连接所述的方波激励信号发生电路并接收方波信号，所述的电容C2另一端电连接所述的运算放大器N2的输出端，方波信号通过电阻R4加在运算放大器N2的反相输入端，并在输出端和反相输入端之间通过电容C2引入一个深度负反馈，提高增益稳定性，减小非线性失真。4.根据权利要求1所述的一种带有介电常数补偿的电容式油量测量系统，其特征在于：所述的介电常数补偿电路由运算放大器N3、运算放大器N4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、电容C4以及介电电容CN和介电平衡电容CM组成；所述的运算放大器N4的反相输入端和输出端间电连接介电电容CN和串联的电阻R7、电阻R8，所述的电阻R7、电阻R8间电连接电容C3一端，电容C3另一端接地，所述的电阻R7接入平衡激励电流I1；电阻R7、电阻R8与介电电容CN组成比例积分电路，平衡激励电流I1通过比例积分电路转化成与介电电容CN相关的三角波信号，同时，电阻R7与电容C3组成RC串联滤波电路，对信号进行整形；所述的运算放大器N4的反相输入端与介电平衡电容CM电连接，所述的介电平衡电容CM另一端与所述的运算放大器N3的输出端电连接，所述的电阻R5一端电连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文琼，张思宇，向奕霖，
申请(专利权)人：四川泛华航空仪表电器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51