лючає в себе перетворення ємності в електричний сигнал, його фільтрацію і перетворення аналогового сигналу в код. Другий етап - обробка прийнятої інформації контролером, передача і відображення результатів вимірювання, а також формування управляючих впливів на аналоговий блок для продовження виконання заданого алгоритму вимірювання. p align="justify"> Електроемкостной датчик рівня перетворять зміна ємності в електричний сигнал, а саме, в частоту. Демодулятор ДМ перетворює зміна амплітуди високочастотних коливань генератора у зміну постійної напруги. З виходу демодулятора ДМ сигнал надходить на фильтр нижніх частот ФНЧ, який усуває неінформативні високочастотні складові (в тому числі і наведення з частотою бортової мережі 400 Гц) у вимірюваному сигналі. З ФНЧ сигнал йде на підсилювач У, де збільшується до необхідного значення. АЦП виробляє перетворення вимірюваного сигналу в двійковий код. Далі цей код зчитується контролером МВБ, обробляється за заданим алгоритмом, і передається на пульт пілота для відображення результатів аналізу на блоці індикації БІ, а також по мультиплексному каналу обміну MIL-STD 1553b передається на більш високий рівень системи управління общесамолетним обладнанням. МВБ працює із зовнішніми пам'яттю програм ПЗУ і ОЗУ, в якому зберігаються масиви даних і проміжні результати вимірювання. БІ призначений для візуального відліку результатів вимірювання рівня палива в баках ЛА, а також індикації стану системи в процесі самодіагностики. МАД призначений для довготривалого зберігання необхідних результатів вимірювання, а також інформації про збої та аварійних ситуаціях в системі. br/>
. Математична модель вимірювального сигналу і його основні характеристики
Для аналізу структурну схему каналу системи контролю рівня палива можна представити у вигляді, наведеному на малюнку 3.1
В
Малюнок 3.1 - Структурна схема системи контролю рівня палива. p align="justify"> Д - електроемкостной датчик Дт63-1; Г - генератор; ДМ - демодулятор; ФНЧ - фільтр нижніх частот; У - підсилювач; АЦП - аналогово-цифровий перетворювач.
Рівняння перетворення вимірювального каналу (як для розімкнутої блок-схеми) має вигляд:
(2.1)
або
, (2.2)
де Р - значення тиску (вимірюваний параметр);
К? - Загальний коефіцієнт перетворення вимірювального каналу; вихР - вихідний код АЦП, пропорційний вимірюваному тиску;
КІПД - коефіцієнт перетворення датчика тиску;
КВПУ - коефіцієнт передачі узгоджувального перетворювального пристрою;
ККМ - коефіцієнт передачі комутатора Км;
КФПЧ - коефіцієнт передачі ФНЧ;
КАЦП - коефіцієнт передачі АЦП.
За рівняння перетворення, проведемо структурний розрахунок каналу вимірювання рівня палива.
Мета розрахунку - визначення значень коефіцієнтів передачі і рівнів вхідних та вихідних сигналів кожного блоку, що входить до складу вимірювального каналу.
Вихідними даними для розрахунку є наступні параметри:
діапазон зміни вимірюваної ємності;
тип і характеристика перетворення електроемкостного датчика рівня;
значення номінального вхідного напруги АЦП.
На підставі аналізу характеристик електроемкостного датчика рівня, вибираємо малогабаритний електроемкостной датчик рівня з струмовим виходом фірми В«ТехприладВ» серії Дт63-1, характеристики якого наведені в таблиці 3.1.
Для виведення залежності між рівнем палива в баку і ємністю датчика введемо такі позначення (малюнок 3.3): e 1, e 2, e 3 - діелектричні постійні рідини, матеріалу ізолятора та суміші парів рідини і повітря відповідно; R1, R2, R3 - радіуси внутрішнього електрода, ізолятора і зовнішнього електрода; х - рівень рідини; h-повна висота датчика. Внаслідок наявності ізоляційного шару є можливість вимірювати рівень полупроводящіх (вода, кислота тощо) рідин. В якості ізолятора можна використовувати скло, гуму або інший матеріал залежно від природи рідини. При вимірюванні рівня непроводящих рідин (гас, бензин) ізоляційний шар не застосовують.
Якщо знехтувати кінцевим ефектом, то можна прийняти, що ємність нижній частині циліндричного конденсатора буде розраховуватися за формулою 3.1:
(3.1)
Подібно до цього ємність верхній частині конденсатора знайдемо зі співвідношення 3.2:
(3.2)
Підсумовуючи ємності Сх і Ch, отримаємо повну ємність конденсатора, яка дорівнюватиме (3.3):
(3.3)
З цього виразу випливає, що ємність конденсатора є лінійною функцією рівня рідини х. Таким чином, вимірювання рівня рідини можна зве...
