燃油測量系統(tǒng)試驗器校準(zhǔn)方法研究

陳悠揚 尹智超

關(guān)鍵詞：燃油測量系統(tǒng)試驗器 燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒 標(biāo)準(zhǔn)電阻 LCR測試儀

1 引言

燃燃油測量系統(tǒng)試驗器由模擬電容電路，液晶顯示器，電源電路，單片機，各類芯片，面板開關(guān)轉(zhuǎn)換接口電路，測試電纜等組成。通過面板開關(guān)轉(zhuǎn)換，連接相應(yīng)的電纜，可對燃油測控系統(tǒng)的全套產(chǎn)品進行系統(tǒng)檢查。

燃油測量系統(tǒng)試驗器主要用于飛機燃油測控系統(tǒng)，可對全套產(chǎn)品進行分組調(diào)零調(diào)滿和總組調(diào)零調(diào)滿操作，對燃油測控系統(tǒng)全部傳感器進行原位空油電容測量，滿油電容測量，以及對傳感器進行故障檢測。

燃油測量系統(tǒng)試驗器的校準(zhǔn)主要針對內(nèi)部電容進行精度測量，燃油測量系統(tǒng)試驗器的電容值測量最大允許誤差要求為±讀數(shù)×1.5%。

2 正文

2.1 ?研究背景

根據(jù)燃油測量系統(tǒng)試驗器的結(jié)構(gòu)和燃油測量系統(tǒng)試驗器測量最大允許誤差的要求，須對燃油測量系統(tǒng)試驗器的5個不同檔位的電容傳感器進行測量，燃油測量系統(tǒng)試驗器的電容值可通過設(shè)備的航空專用插座接口測量得到，結(jié)合設(shè)備的電路原理圖可得對應(yīng)的信號輸出引腳。基于以上背景，開展了測量燃油測量系統(tǒng)試驗器的校準(zhǔn)方法研究。

2.1.1 ?并聯(lián)電容調(diào)校法

根據(jù)傳統(tǒng)的包含電容傳感器的測試設(shè)備校準(zhǔn)方法，可使用2對可調(diào)電容器轉(zhuǎn)接進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時為保障標(biāo)準(zhǔn)的電容精度，對每一檔位的電容傳感器進行校準(zhǔn)前，都需將標(biāo)準(zhǔn)電容通過LCR測試儀調(diào)校，得到一個準(zhǔn)確的電容值，再將標(biāo)校過的標(biāo)準(zhǔn)電容接入燃油測量系統(tǒng)試驗器，每一檔位均要斷開標(biāo)準(zhǔn)電容器，由LCR測試儀重新標(biāo)校，重復(fù)接線操作五次，完成整個電容校準(zhǔn)測試。

但燃油測量系統(tǒng)試驗器的插座接口為航空專用插座，其插針結(jié)構(gòu)緊密，插針標(biāo)號微小，每次連接標(biāo)準(zhǔn)電容器都需仔細核對接入插針的插針號，接入時使用自制的插針接線，插針接錯或兩插針間觸碰，都會使燃油測量系統(tǒng)試驗器發(fā)生短路的故障，損壞設(shè)備。

針對燃油測量系統(tǒng)試驗器校準(zhǔn)過程繁瑣、連接復(fù)雜、易出錯的問題進行了燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒的研制，以達到減少重復(fù)插拔接線帶來的人為誤操作，改進燃油系統(tǒng)測試設(shè)備校準(zhǔn)方法，提高校準(zhǔn)效率及質(zhì)量的目的。

2.1.2 ?燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒校準(zhǔn)法

為解決上述問題，設(shè)計研制了采用多檔位開關(guān)、并聯(lián)固定電容的燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒設(shè)計方式，使用檔位開關(guān)切換檔位，達到標(biāo)準(zhǔn)電容組固定且可切換的目的，無需重復(fù)拆接標(biāo)準(zhǔn)電容器，通過燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒一次連接完成所有檔位的標(biāo)準(zhǔn)電容校準(zhǔn)。燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒由盒體、面板、檔位開關(guān)、航插接口、標(biāo)準(zhǔn)電容組、撥動開關(guān)、多層同軸聯(lián)動檔位開關(guān)、測試電纜組成。

標(biāo)準(zhǔn)電容組、撥動開關(guān)、多層同軸聯(lián)動檔位開關(guān)固定在盒體內(nèi)，面板上設(shè)有檔位開關(guān)開口、航插接口開口、撥動開關(guān)開口，撥動開關(guān)與盒體內(nèi)兩條電子線路連接，分別對應(yīng)輸出模式和計量模式，兩條電子線路均與標(biāo)準(zhǔn)電容組相連，標(biāo)準(zhǔn)電容組包括七組標(biāo)準(zhǔn)電容，不同的標(biāo)準(zhǔn)電容分別與多層同軸聯(lián)動檔位開關(guān)的七個檔位連接，多層同軸聯(lián)動檔位開關(guān)的與檔位開關(guān)上的測試項目相對應(yīng)，并通過檔位開關(guān)調(diào)節(jié)選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)電容，選定的標(biāo)準(zhǔn)電容通過航插接口輸出，并通過外接的測試電纜輸出到被測的燃油測量系統(tǒng)試驗器上。

2.2 ?燃油測量系統(tǒng)試驗器的校準(zhǔn)項目及校準(zhǔn)方法

2.2.1 ?外觀及一般電氣機械性能的檢查

各旋鈕轉(zhuǎn)動靈活，開關(guān)接觸可靠，刻度清晰，無影響儀器正常讀數(shù)的機械損傷。

2.2.2 ?電容傳感器的校準(zhǔn)

將電容測試盒右上角開關(guān)置于“計量”位置，使用“US-35D計量電纜1”測量燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒各檔位電容值，計量電纜1一端接燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒“X1”插座的1、2腳，另一端接精密電容測量儀，屏蔽層連接殼體，記錄各檔位輸出電容值記為X1。

誤差按公式（1）計算，最大允許誤差為±讀書×3%。

△=X-X1 （1）

式中：

X ——測試盒的標(biāo)準(zhǔn)電容值。

X1 ——測試盒的實測電容值。

使用“US-35D計量電纜2”，將燃油測量系統(tǒng)試驗器“測傳檢查”接口與燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒“X1”插座連接，使用“US-35D地面電源電纜”連接地面DC28.5V電源為試驗器供電，紅色接線叉接28V，黑色接GND。將試驗器功能面板的“功能選擇”旋鈕置于“測傳”檔位，將“測傳/油箱選擇”旋鈕置于“傳1/左Ⅰ”檔位，將“模擬傳感器電容輸出”選擇置于“輸出”位置。讀取燃油測量系統(tǒng)試驗器上顯示的各檔位的電容值記為X0 ，誤差按公式（2）計算，最大允許誤差要求為±讀數(shù)×1.5%。

△=X0-X1 （2）

式中：

X0 ——燃油測量系統(tǒng)試驗器顯示的電容值。

X1 ——燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒實測電容值。

3 結(jié)論（結(jié)束語）和建議

通過研究燃油測量系統(tǒng)試驗器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，研制了燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒，實現(xiàn)了無需重復(fù)拆接標(biāo)準(zhǔn)電容器，通過檔位開關(guān)的切換，一次完成所有檔位的標(biāo)準(zhǔn)電容傳感器的校準(zhǔn)，避免校準(zhǔn)時因接線復(fù)雜導(dǎo)致的人為誤操作;將標(biāo)準(zhǔn)電容組焊接、封裝在燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒內(nèi)部，隔絕了外界的電子干擾及接線屏蔽的問題;改進了原有的電容傳感器類測試設(shè)備的校準(zhǔn)方法，解決了使用可調(diào)電阻器進行校準(zhǔn)導(dǎo)致的重復(fù)調(diào)整、重復(fù)接線，耗時耗力等問題。

本文分析了校準(zhǔn)過程中存在的問題及缺陷，通過探索校準(zhǔn)新方法及防差錯方法，制作了輔助測量的燃油測量系統(tǒng)試驗器測試盒，提高了技術(shù)研究能力。提出一種改進后的快速安全的燃油測量系統(tǒng)試驗器校準(zhǔn)方法，提高了校準(zhǔn)效率和校準(zhǔn)質(zhì)量，為此類包含電容傳感器類的測試設(shè)備提供一種新的校準(zhǔn)思路。