Информационно-измерительная система контроля уровня топлива в летательных аппаратах
Контрольная работа - Транспорт, логистика
Другие контрольные работы по предмету Транспорт, логистика
?а. Основными из них являются:
поплавковый - основанный на измерение уровня с помощью поплавка, плавающего на поверхности топлива в баке;
электроемкостной - реализует зависимость электрической емкости преобразователя-конденсатора от уровня топлива в баке;
ультразвуковой - основанный на определение уровня топлива по отображению ультразвуковых колебаний от границ разделения двух сред.
В данном курсовом проекте система контроля уровня топлива ЛА реализована на электроемкостном топливомере. Эти топливомеры нашли большое распространение на современных ЛА. Они позволяют решать две задачи:
формирование измерительной информации о запасе топлива, находящегося в баках, - обеспечивается измерительной частью топливомера;
сохранение правильной центровки ЛА по мере выработки топлива в баках, сигнализацией об аварийном остатке топлива в баках и т.д. - решается в автоматической части топливомера.
Для преобразования изменения емкости в соответствующие изменение частоты применяются различные электрические схемы включения: резонансные, мостиковые, электростатические и электроимпульсные.
В резонансной схеме емкость датчика является элементом резонансно контура и изменение емкости вызывает изменение резонансной частоты, что в результате приводит к изменению частоты или амплитуды тока, протекающего по контуру [1].
Рисунок 3.2 - а) резонансная схема включения емкостного датчика; б) резонансная кривая.
информационный измерительный система топливо
На рисунке 3.2а) приведена одна из возможных резонансных схем. Резонансный контур LRC питается от генератора Г постоянной частоты. Напряжение u при совпадении резонансной частоты контура с частотой колебания контура будет максимальным. Если резонансная частота контура LRC изменяется вследствие изменения емкости C датчика, то амплитуда напряжения um будет изменяться по резонансной кривой (рисунок 3.2б)). Выбрав рабочую точку М на прямолинейной части резонансной кривой (от А до В), получим изменение амплитуды напряжения, пропорциональное изменению емкости ?C. Таким образом, это не что иное, как известная схема амплитудной модуляции. Напряжение u после усиления может быть подано указательную или записывающую систему [5].
2.2Основные технические характеристики
Основным датчикам измерительной части топливомера является цилиндрический конденсатор, размещенный в топливном баке (датчик уровня топлива ДТ63-1). Обкладками конденсатора служит набор коаксиально расположенных дюралевых труб. Характеристики датчика приведены в таблице 3.1 [2].
Таблица 3.1 - Характеристики датчика ДТ63-1.
№ п/пТехнические характеристикиДТ63-11Рабочая жидкостьУглеводородное топливо ТС-1, РТ по ГОСТ10227-90, бензины типа АИ-76, АИ-92 по ГОСТ2084-77 и их отечественные и зарубежные аналоги. Чистота топлива не ниже 8 класса.2Придел приведенной погрешности в нормальных условиях, %13Придел приведенной дополнительной погрешности в условиях отличных от нормальных, %14Выходной электрический сигналемкость5Напряжение питания постоянного тока, В(+5) 2,5% (+15) 2,5%6Погонная емкость чувствительного элемента, пФ/мм0,057Длина чувствительного элемента, мм200-10008Тип соединенияВилка СНЦ27-7/1В-В-1
Работа системы происходит в два этапа. Первый этап - измерительная процедура, которая включает в себя преобразование емкости в электрический сигнал, его фильтрацию и преобразование аналогового сигнала в код. Второй этап - обработка принятой информации контроллером, передача и отображение результатов измерения, а также формирование управляющих воздействий на аналоговый блок для продолжения выполнения заданного алгоритма измерения.
Электроемкостной датчик уровня преобразуют изменение емкости в электрический сигнал, а именно, в частоту. Демодулятор ДМ преобразует изменение амплитуды высокочастотных колебаний генератора в изменение постоянного напряжения. С выхода демодулятора ДМ сигнал поступает на фильтр нижних частот ФНЧ, который устраняет неинформативные высокочастотные составляющие (в том числе и наводки с частотой бортовой сети 400 Гц) в измеряемом сигнале. С ФНЧ сигнал идет на усилитель У, где увеличивается до необходимого значения. АЦП производит преобразование измеряемого сигнала в двоичный код. Далее этот код считывается контроллером МВБ, обрабатывается по заданному алгоритму, и передается на пульт пилота для отображения результатов анализа на блоке индикации БИ, а также по мультиплексному каналу обмена MIL-STD 1553b передается на более высокий уровень системы управления общесамолетным оборудованием. МВБ работает с внешними памятью программ ПЗУ и ОЗУ, в котором хранятся массивы данных и промежуточные результаты измерения. БИ предназначен для визуального отсчета результатов измерения уровня топлива в баках ЛА, а также индикации состояния системы в процессе самодиагностики. МАД предназначен для долговременного хранения необходимых результатов измерения, а также информации о сбоях и аварийных ситуациях в системе.
.Математическая модель измерительного сигнала и его основные характеристики
Для анализа структурную схему канала системы контроля уровня топлива можно представить в виде, приведенном на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 - Структурная схема системы контроля уровня топлива.
Д - электроемкостной датчик ДТ63-1; Г - генератор; ДМ - демодулятор; ФНЧ - фильтр нижних частот; У - усилитель; АЦП - аналогово-цифровой преобразователь.
Уравнение пр?/p>