[发明专利]一种基于MEMS加速度计的飞机油量测量系统及测量方法

说明书

本发明涉及飞机油量测量技术领域，公开了一种基于MEMS加速度计的飞机油量测量系统，与电容式油量传感器连接，其特征在于：包括与电容式油量传感器连接的电容变换模块、MEMS加速度计测量模块、数据处理模块、通信模块；所述MEMS加速度计测量模块、通信模块分别与数据处理模块连接；通过获取油面高度、飞机三轴加速度，并结合飞机姿态角，计算得到油面角，查询表征油面高度、油面角与油量对应关系的油箱曲线；最后经线性插值解算得到油箱剩余油量体积信息。本发明的有益效果是在获取电容式油量传感器感应油位高度的同时能够直接获取飞机的三轴加速度，确保油面高度与三轴加速度的同步性，提升不同飞机加速度条件下油量测量精度。

技术领域

本发明涉及飞机油量测量技术领域，具体的说，是一种基于MEMS加速度计的飞机油量测量系统及测量方法。

背景技术

油量测量系统的测量精度对飞机的性能有着重要的影响。对军用机而言，提高燃油测量精度，意味着可以提高飞机的有效载荷、航程及作战半径；而对民用运输机而言，则可大大改善其经济性，燃油测量精度只要提高0.5％，就可增加好几名乘客。

国内外最常见的飞机油量测量方法为：首先利用布置于油箱的油量传感器(现有最常见的为电容式油量传感器)获取油面高度；再结合飞机姿态角和三轴向加速度计算得到油面角，查询表征油面高度、油面角与油量对应关系的油箱曲线；最后经插值解算得到油箱剩余油量信息。

但是，这种飞机油量测量方法是通过数字通信总线接收飞机上惯性导航等设备输出的三轴向加速度解算油面角，油量测量系统所获取的三轴向加速度是通信周期之前的飞机三轴向加速度数据，而飞机的三轴向加速度变化明显，所以油量测量系统获取的三轴向加速度与油量传感器感应的油位高度在时间同步上差距大，使得计算的油面角不能反应实际的油面角，进而导致油量测量误差增大，影响飞机性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MEMS加速度计的飞机油量测量系统及测量方法，提供一种具有高可靠性、小型化的新型电感式转速传感器信号测量装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于MEMS加速度计的飞机油量测量系统，与电容式油量传感器连接，包括与电容式油量传感器连接的电容变换模块、MEMS加速度计测量模块、数据处理模块、通信模块；所述MEMS加速度计测量模块、通信模块分别与数据处理模块连接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述电容变换模块包括BIT电容、输出端分别与电容式油量传感器的输入端和BIT电容输入端连接的第一多路开关、输出端与第一多路开关输入端连接的激励电路、输入端与激励电路输出端连接的相移调整电路、输入端与相移调整电路的输出端连接的DAC数模转换器、与DAC数模转换器的输出端连接的平衡电容、求和电路、滤波放大电路、零界探测器以及第二多路开关；

所述第二多路开关的输入端分别与BIT电容的输出端、电容式油量传感器的输出端、数字处理模块连接；

所述第二多路开关的输出端与求和电路的输入端连接；

所述平衡电容的输出端依次连接求和电路、滤波放大电路、零界探测器、数据处理模块；

所述DAC数模转换器的输入端与数据处理模块连接；

所述第一多路开关的输入端与数据处理模块连接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述通信模块包括依次与数据处理模块连接的电平转换芯片、ARINC429芯片。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述MEMS加速度计测量模块的型号为ADXL362。

进一步地，为了更好的实现本发明，还包括分别与电容变换模块、MEMS加速度计测量模块、数据处理模块连接的电源变换模块。