一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路及方法技术

本发明专利技术提出了一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路及方法，所述电路包括被测电容传感器、电容数字信号转换电路、平衡电容选择电路、CPU数据处理电路、上位机、放电电阻R；所述被测电容传感器与电容数字信号转换电路连接，所述电容数字信号转换电路通过SPI接口与所述CPU数据处理电路连接；所述平衡电容选择电路设置多组平衡电容，并与电容数字信号转换电路及CPU数据处理电路连接；所述被测电容传感器与平衡电容选择电路共同与放电电阻R连接，构成一个低通滤波电路。通过电容数字信号转换电路接收电容信号，设置平衡电容选择电路提高测量精度，并由低通滤波器实现在20微秒得到电容值，且提高了测量精度和响应速率。且提高了测量精度和响应速率。且提高了测量精度和响应速率。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路及方法


[0001]本专利技术涉及燃油信号测量
，具体地说，涉及一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路及方法。

技术介绍

[0002]目前飞机燃油测量系统中电容式油量传感器应用比较广泛，油量测量电路主要通过数字电桥芯片、数模转换器实现电容值的测量功能。如图1所示，一般通过数字电桥和DA转换电路将被测电容值转换为采样值，CPU通过对该数字量进行解算进行计算传感器浸油高度，从而推算燃油体积最终得到油量值。
[0003]数字电桥芯片中用于测量的平衡电容只有4路，而且是固定电容值，一般测量时对平衡电容的设置只是要求其必须大于传感器满量程的电容数值，所以当被测电容式油量传感器从未浸油到浸满油的电容值的变化过程中，固定平衡电容的会造成在传感器浸油位低时测量精度降低，同时，加上线缆等不确定的寄生电容，又有可能造成测量值溢出，影响油量测量的结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的上述缺点，提出了一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路及方法，通过电容数字信号转换电路接收电容信号，设置平衡电容选择电路提高测量精度；并通过被测电容传感器和平衡电容选择电路、放电电阻R构成的低通滤波器实现最快在20微秒得到电容值，在提高测量精度的同时，极大提高了测量的响应速率。
[0005]本专利技术具体实现内容如下：本专利技术提出了一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路，包括被测电容传感器、电容数字信号转换电路、平衡电容选择电路、CPU数据处理电路、上位机、放电电阻R；所述被测电容传感器与电容数字信号转换电路连接，所述电容数字信号转换电路通过SPI接口与所述CPU数据处理电路连接；所述平衡电容选择电路设置多组平衡电容，并与电容数字信号转换电路及CPU数据处理电路连接；所述CPU数据处理电路还与上位机连接；所述被测电容传感器与平衡电容选择电路共同与放电电阻R连接，构成一个低通滤波电路。
[0006]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述电容数字信号转换电路包括PCap04芯片，所述平衡电容选择电路包括ADG408TE芯片及电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14；所述电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14的一端依次对应搭接在ADG408TE芯片的5号、7号、8号、9号、15号、14号、13号、12号接线端上且另一端连接在一起共同构成接线端PROB_H；
所述PCap04芯片的22号接线端与接线端PROB_H连接，23号接线端与ADG408TE芯片的10号PROB_L接线端连接；所述PCap04芯片的24号接线端和1号接线端分别与被测电容传感器的两极连接；所述PCap04芯片的13号IIC
‑
EN接线端与CPU数据处理电路通过SPI接口通讯连接。
[0007]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述CPU数据处理电路包括F2812芯片，所述PCap04芯片的12号接线端搭接有电阻R3，11号接线端搭接有电阻R4，10号接线端搭接有电阻R1，9号接线端搭接有电阻R2，18号接线端搭接有电阻R5，17号接线端搭接有电阻R6；所述电阻R5与电阻R3之间连接，所述电阻R6与电阻R4之间连接；所述PCap04芯片通过电阻R1与F2812芯片的40号接线端连接；所述PCap04芯片15号接线端与F2812芯片的39号接线端连接。
[0008]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述ADG408TE芯片的2号接线端、20号接线端、19号接线端、3号接线端分别与F2812芯片的46号、47号、48号、45号引脚连接。
[0009]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述F2812芯片通过数据总线与所述上位机连接。
[0010]本专利技术还提出了一种通过调节平衡电容实现高精度燃油油量测量的方法，通过电容数字信号转换电路接收被测电容传感器的电容信号Cf，根据接收到的电容信号设置平衡电容选择电路，然后使用电容数字信号转换电路接收平衡电容选择电路的平衡电容的电容信号C0，然后计算得出被测电容传感器的电容信号与平衡电容的电容信号之间的比值，根据比值转化计算出当前燃油油面高度值。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述平衡电容选择电路的具体设置方法为：在平衡电容选择电路中设置八路平衡电容，根据被测电容传感器的电容信号Cf进行多路平衡电容的选取与组合，确保电容信号Cf与被选取用来组合的多路平衡电容最终形成的电容信号C0之间的比值Cf/C0在
±
25%范围内。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，根据实际的被测电容传感器的满量程电容值设置八路平衡电容的电容参数大小。
[0013]本专利技术与现有技术相比具有以下优点及有益效果：本专利技术通过对传统的电容燃油测量的系统结构进行改造，提高了数字式油量传感器的测量精度，使油量的测量更加精准；同时本专利技术电路结构简单、元器件规模较小，成本低的情况下，安装占用空间小，具有更高的经济效益和市场推广度，且可广泛用于各种电容式的油量测量系统中。
附图说明
[0014]图1是传统技术的基本结构框图；图2是本专利技术的基本结构框图；图3是电容数字信号转换电路原理示意图；图4是平衡电容选择电路接入原理示意图；图5是CPU数据处理电路原理第一部分示意图；图6是CPU数据处理电路原理第二部分示意图；图7为本专利技术测试运行流程示意图。
具体实施方式
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0017]实施例1：本实施例提出了一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路，如图2所示，包括被测电容传感器、电容数字信号转换电路、平衡电容选择电路、CPU数据处理电路、上位机、放电电阻R；所述被测电容传感器与电容数字信号转换电路连接，所述电容数字信号转换电路通过SPI接口与所述CPU数据处理电路连接；所述平衡电容选择电路设置多组平衡电容，并与电容数字信号转换电路及CPU数据处理电路连接；所述CPU数据处理电路还与上位机连接；所述被测电容传感器与平衡电容选择电路共同与放电电阻R连接，构成一个低通滤波电路。
[0018]工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过调节平衡电容实现高精度燃油油量测量的方法，其特征在于，通过电容数字信号转换电路接收被测电容传感器的电容信号Cf，根据接收到的电容信号设置平衡电容选择电路，然后使用电容数字信号转换电路接收平衡电容选择电路的平衡电容的电容信号C0，然后计算得出被测电容传感器的电容信号与平衡电容的电容信号之间的比值，根据比值转化计算出当前燃油油面高度值。2.如权利要求1所述的一种通过调节平衡电容实现高精度燃油油量测量的方法，其特征在于，所述平衡电容选择电路的具体设置方法为：在平衡电容选择电路中设置八路平衡电容，根据被测电容传感器的电容信号Cf进行多路平衡电容的选取与组合，确保电容信号Cf与被选取用来组合的多路平衡电容最终形成的电容信号C0之间的比值Cf/C0在
±
25%范围内。3.如权利要求1
‑
3任一项所述的一种通过调节平衡电容实现高精度燃油油量测量的方法，其特征在于，根据实际的被测电容传感器的满量程电容值设置八路平衡电容的电容参数大小。4.一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路，其特征在于，包括被测电容传感器、电容数字信号转换电路、平衡电容选择电路、CPU数据处理电路、上位机、放电电阻R；所述被测电容传感器与电容数字信号转换电路连接，所述电容数字信号转换电路通过SPI接口与所述CPU数据处理电路连接；所述平衡电容选择电路设置多组平衡电容，并与电容数字信号转换电路及CPU数据处理电路连接；所述CPU数据处理电路还与上位机连接；所述被测电容传感器与平衡电容选择电路共同与放电电阻R连接，构成一个低通滤波电路。5.如权利要求4所述的一种可调节平衡电容的高精度燃油油量测量电路，其特征在于，所述电容数字信号转换电路包括PCap04芯片，所述平衡电容选择电路包括ADG408TE芯片及电容C7、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文庆，何双亮，张汴卡，
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：