燃油测量是确保飞机燃油系统正常和准确运行的关键因素,这对飞机的整体性能有重大影响。着微电子技术的发展,燃料测量系统数字化的趋势已经变得明显,让位于故障分析和测试技术以及隔离和重建技术的发展。障。计了基于机载数字控制器的燃油测量系统,经过验证,测量系统运行可靠,测试准确。
字控制器;燃料测量;传感器;故障排除中图分类号:TN06? 34; TP216文件代码:A货号:1004? 373X(2014)11? 0129? 03简介:燃料测量是保证飞机技术以正式和准确方式运行的重要步骤。测量,可靠性和可维护性对整个飞机的性能有很大影响。着微电子技术的发展,燃料量测量系统的数值趋势越来越明显。
以在分析,测试和故障隔离等技术中进行开发。经开发出基于机载数字控制器的燃料测量系统。量试验表明,该系统具有工作可靠,测量准确等优点。
键词:数字控制器,燃油量检测,传感器,故障分析引言燃油测量系统处理信号传感器输出来处理传感器的感知。料的位和介电常数是数字信号,然后油箱中的油位在车载数字控制器上计算,而燃油量由特征数据库计算质量取决于油位和姿势,然后传播。料密度传感器实时解决燃料箱中的燃料密度,并最终测量每个燃料箱的燃料质量(重量),从而可以测量高精度油的量。框图如图1所示。油测量系统电容接口模块(CIM)使用符合RS 422A标准的UCP机箱专用标准与协议进行数据交换。RS 422A通信单元和UCP燃料底盘总线接口模块。油计量系统接收传感器数据和位置信号,将信号转换为特殊传感器处理模块,执行逻辑和定时器控制,故障排除等。油位介电常数处理模块和车载数字控制器中的密度温度测量模块上。结合姿态信号等数据计算出油量。
于车载数字控制器的燃料测量平台必须执行以下功能:测量飞机油箱中的燃油量和机器的总油量;测量飞机每个油箱的燃油介电常数,以纠正油位测量误差;测量飞机油箱的燃油密度,纠正燃油质量误差,测量飞机油箱的燃油温度,监测油箱和油箱的温度当左,右翼油箱组的燃油量不平衡时,热油并发出不平衡警告信号;具有燃料异常消耗,燃油泄漏等危险状态的判断和报警功能;功能。了实现上述功能,该文献主要设计了传感器信号处理模块和集成数字控制器。感器信号处理模块的设计油位,介电常数处理模块的油位,介电常数都是电容信号。了提高传感器元件的可靠性,电容信号转换采用数字桥接处理技术(零数字技术)。
是一种交流平衡测量技术,使用控制器控制下的数字设备来实现平衡。字电桥处理技术的示意图如图2所示。度/密度传感器信号处理模块温度传感器信号主要是PT100或PT1000的电阻信号,以及转换电阻信号由电阻电桥处理。
图如图3所示。测电阻是不平衡电阻电桥的桥臂,电压差信号在发射后发出。加电压参考。字控制单元控制A / D设备将差压信号转换为数字量。度传感器是共振直接测量密度传感器,主要通过改变频率信号来表示燃料密度的变化。此,在该系统中,对频率周期信号进行打包,放大和滤波以形成周期性方波,并且通过计算一段时间内的方波数来获得密度数据。载数字控制器的设计飞机燃料测量系统将朝着高精度,可靠性,智能化和集成化的方向发展,即它必须具备用于处理和分析大数据的程序和大数据存储单元;适应实时测量环境的高工作频率和相应的快速中断能力,强大的外部接口扩展能力,适应不同的测量平台应用和在线检测平台,算法处理器功能更强大,可满足日益多样化的燃料测量系统算法和数据需求,以及快速更换和自动测试模块的能力。成数字控制器包括处理器,串行端口驱动器,电平转换器,晶体振荡器和电源模块,以及处理器,一个RS 232C串口控制器,如图4所示.DSP遍历外部FLASH充电器程序并映射双端口RAM资源,解码器资源,UART通信模块资源,逻辑资源控制等在FPGA中使用不同的地址总线和DSP内部命令来实现D /。
A,A / D设备工作命令,电容通道选通,桥速选择,状态控制读数,BIT自检启动命令等功能。
载数字控制器通信采用DMA(直接存储器访问)模式,通过通信接口传输数据,不需要大量的DSP中断资源,即DMA控制器将输入信息从通信接口读入内部解码器以进行解码。存储在内部存储器中或从通信接口的内部存储器写入数据以输出到外部之后,只有DSP必须执行DMA传输的初始化,并且数据可以在FPGA。于FPGA的内部存储器具有大的数据存储容量,更新数据传输,可以实现尽可能没有考虑太多方案周期,恒温阀芯这提高了传输的灵活性数据(UART的数量可以增加或减少,UART属性可以独立设置),提高了数字控制器的信号周期处理效率。成数字控制器功能的框图如图5所示。主要包括A / D采集控制,D / A输出控制,多通道开关信号输出控制,以及控制BIT电路和控制通信。集控制A / D A / D采样控制主要用于最后一个燃油测量系统的电阻信号,主要是采集温度传感器的信号和采集零件信号密度传感器的电阻参数。存储在DSP RAM中的先前A / D采样数据不同,由FPGA内部编程设计的A / D采集控制器用于收集所有通道数据并将其存储在内部存储器中。模式可以显着增加A / D DSP采集的周期时间,并且不限于其他处理任务。出控制N / A设备控制N / A是数字电桥电路的基石,其主要技术是有效地结合起来控制N / A和输出d / A的与稳定性的一个数字电桥的部分求和电路。来。成控制器的DAC输出是DSP在内部CPLD中写入的锁定。存器直接将数据锁定在D / A器件上。时,数字电桥将DAC输出的模拟信号充电至平衡电容,并在传感器电容通电后将其与信号进行比较。是平衡的(见图2)。用DSP模块,可以收集电容信号。算。出控制多通道切换信号和控制该BIT电路由于数字电桥电路的特性,电容器多声道信号通常用于使用之间的开关analogique.L’acquisition电阻切换路径通过模拟开关也可以看到电桥中的电阻信号。须通过DSP发出命令并控制指令周期以控制多路复用器的操作状态。
应的指令由DSP发送,一旦FPGA或CPLD被解码,硬件电路的切换就完成了,这为系统BIT测试创造了条件。信控制如图5所示,集成数字控制器具有四个独立的收发器(UART),并与FPGA集成。号码通过DSP写入FPGA的相应双端口RAM,并解码两个。
DMA单元交替发送当前数据,以确保在不使用DSP发送和接收SCI中断的情况下刷新数据。细数据流程如图6所示。论燃料密度可以通过密度传感器直接测量,总燃料量算法很复杂:需要结合油位数据和介电常数补偿,并考虑到燃料储存过程,姿态数据,边界条件和其他数据,取决于悬浮在空中的数量。制器的燃油测量系统具有强大的通信和控制功能,可实现高精度燃油测量。载数字控制器是未来燃油计量系统的中央处理模块,具有通用,快速调试,功能扩展,在线传感等功能,可执行燃油测量功能,控制,系统状态监控,诊断隔离,功能重建等在一个方面,燃料系统的效率和飞机的技术指标得到了极大的改善。
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