一种航空油量测量电路的制作方法

本发明涉及航空机载电子设备的，公开了一种航空油量测量电路。

背景技术：

1、航空油量的准确采集，可以减少飞机上备用燃油的装载量，在一定程度上提高飞行的经济性。目前，航空各机型采用的是电容式油量传感器，其对外表征为pf级的微小电容信号。因此，通过专用的测量电路采集、补偿、解算得到飞机油量。传统的油量传感器检测电路测量环节较多，结构复杂，使用复杂，在复杂的机载环境中易受干扰，并且占用较多的印制板面积和系统资源。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种航空油量测量电路，结构简单，抗干扰能力强，能够实现自动对油量传感器电容循环充放电，通过采集充放电时间即可计算出被测油量传感器的电容值，计算过程简单，占用系统资源少。

2、为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

3、一种航空油量测量电路，包括：

4、油量传感器电容cx，用于将油量信息转换为电容信号；

5、跟随电路，用于获取油量传感器电容cx的电压，将油量传感器电容cx的电压传输到滞环比较电路；

6、充电电路，与油量传感器电容cx电性连接，用于给被测油量传感器电容cx充电；

7、放电电路，与油量传感器电容cx电性连接，用于给被测油量传感器电容cx放电；

8、滞环比较电路，用于形成油量传感器电容cx充放电的电压高、低门限；当传感器cx电压充电到达电压高门限时，触发滞环比较电路输出电压由低至高反转，使放电电路与油量传感器电容cx导通，油量传感器电容cx状态由充电改变为放电；当cx电压放电至电压低门限时，触发滞环比较电路输出电压由高至低反转，使充电电路与油量传感器电容cx导通，油量传感器电容cx状态由放电改变为充电；

9、控制电路，用于为滞环比较电路提供比较电压；

10、电压转换电路，用于将电路中油量传感器电容cx充放电驱动信号进行电平转换，并输送至控制芯片进行油量计算。

11、进一步地，所述跟随电路，包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的正端引脚与油量传感器电容cx电性连接，所述运算放大器u1的输出端与滞环比较电路的正端之间通过电阻r1连接。

12、进一步地，所述滞环比较电路包括运算放大器u2，所述运算放大器u2的正端通过电阻r1连接至运算放大器u1的输出端，所述运算放大器u2的负端与控制电路连接，且所述运算放大器u2的负端通过电阻rc连接至参考供电端，所述运算放大器u2的输出端通过电阻r3分别连接至充电电路、放电电路的输入端。

13、进一步地，所述充电电路包括pmos管v1和限流电阻ro1，pmos管v1的输入端通过电阻r3连接至运算放大器u2的输出端，pmos管v1的输出端与限流电阻ro1串联，所述限流电阻ro1与油量传感器电容cx电性连接。

14、进一步地，所述放电电路包括nmos管v2和限流电阻ro2，nmos管v2的输入端通过电阻r3连接至运算放大器u2的输出端，nmos管v2的输出端与限流电阻ro2串联，所述限流电阻ro2与油量传感器电容cx电性连接。

15、进一步地，所述控制电路包括光电耦合器v3，光电耦合器v3的控制端与外部控制芯片连接，被控端集电极连接至运算放大器u2的负端，发射极接运算放大器u2负端电源。

16、进一步地，所述电压转换电路包括mos管v4，所述mos管的输入端与滞环比较电路的输出端连接，mos管输出端与控制芯片电性连接，且mos的输出端通过电阻rs连接至低电平供电端。

17、进一步地，还包括bit检测电路，所述bit检测电路包括模拟开关mux1和标准固定电容cb，所标准固定电容cb与油量传感器电容cx并联后，通过模拟开关mux1接入所述跟随电路的信号采集端。

18、与现有技术相比，本发明所具备的有益效果是：本发明通过通过运算放大器、滞环比较电路，实现自动对油量传感器电容循环充放电，无需其他控制信号的接入，通过采集充放电时间，计算出被测油量传感器的电容值。仅需一个控制信号和一个采集接口，结构及计算过程简单，占用系统资源少，同时充电电路和放电电路简单，相较与传统电路，抗干扰能力强。

技术特征：

1.一种航空油量测量电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述跟随电路，包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的正端引脚与油量传感器电容cx电性连接，所述运算放大器u1的输出端与滞环比较电路的正端之间通过电阻r1连接。

3.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述滞环比较电路包括运算放大器u2，所述运算放大器u2的正端通过电阻r1连接至运算放大器u1的输出端，所述运算放大器u2的负端与控制电路连接，且所述运算放大器u2的负端通过电阻rc连接至参考供电端，所述运算放大器u2的输出端通过电阻r3分别连接至充电电路、放电电路的输入端。

4.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述充电电路包括pmos管v1和限流电阻ro1，pmos管v1的输入端通过电阻r3连接至运算放大器u2的输出端，pmos管v1的输出端与限流电阻ro1串联，所述限流电阻ro1与油量传感器电容cx电性连接。

5.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述放电电路包括nmos管v2和限流电阻ro2，nmos管v2的输入端通过电阻r3连接至运算放大器u2的输出端，nmos管v2的输出端与限流电阻ro2串联，所述限流电阻ro2与油量传感器电容cx电性连接。

6.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述控制电路包括光电耦合器v3，光电耦合器v3的控制端与外部控制芯片连接，被控端集电极连接至运算放大器u2的负端，发射极接运算放大器u2负端电源。

7.根据权利要求1所述的航空油量测量电路，其特征在于，所述电压转换电路包括mos管v4，所述mos管的输入端与滞环比较电路的输出端连接，mos管输出端与控制芯片电性连接，且mos的输出端通过电阻rs连接至低电平供电端。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的航空油量测量电路，其特征在于，还包括bit检测电路，所述bit检测电路包括模拟开关mux1和标准固定电容cb，所标准固定电容cb与油量传感器电容cx并联后，通过模拟开关mux1接入所述跟随电路的信号采集端。

技术总结
本发明涉及航空机载电子设备的技术领域，公开了一种航空油量测量电路，包括油量传感器电容Cx、跟随电路、滞环比较电路、充电电路、放电电路、控制电路和电压转换电路，通过跟随电路、滞环比较电路，实现自动对油量传感器电容循环充放电，无需其他控制信号的接入，通过采集充放电时间，计算出被测油量传感器的电容值。仅需一个控制信号和一个采集接口，结构及计算过程简单，占用系统资源少，同时充电电路和放电电路简单，相较与传统电路，抗干扰能力强。

技术研发人员：李仑升,赵君,周前柏,徐楠,刘卫华,黄克英
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29