BR102017003059A2 - Conjunto de sensores, e, método para detecção de características de fluidos dentro de um tanque de combustível - Google Patents

Conjunto de sensores, e, método para detecção de características de fluidos dentro de um tanque de combustível Download PDF

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Abstract

um conjunto de sensores inclui uma sonda capacitiva, um elemento resistivo, um circuito eletrônico e uma interface óptica. uma capacitância da sonda capacitiva e uma resistência do elemento resistivo são indicativos das características de um ambiente. o circuito eletrônico é configurado para converter a capacitância e a resistência em dados ópticos. a interface óptica é configurada para fornecer os dados ópticos para uma ligação óptica.

Description

(54) Título: CONJUNTO DE SENSORES, E, MÉTODO PARA DETECÇÃO DE CARACTERÍSTICAS DE FLUIDOS DENTRO DE UM TANQUE DE COMBUSTÍVEL (51) Int. Cl.: G06F 3/03; G01N 27/22; B64D 37/00; G01K 7/16; G08C 23/06; (...) (52) CPC: G06F 3/03,G01N 27/228,B64D 37/00, G01K 7/16,G08C 23/06,H04B 10/807 (30) Prioridade Unionista: 18/03/2016 US 15/074060 (73) Titular(es): SIMMONDS PRECISION PRODUCTS, INC.
(72) Inventor(es): ROLLIN W. BROWN;
ROBBIE W. HALL (74) Procurador(es): KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (57) Resumo: Um conjunto de sensores inclui uma sonda capacitiva, um elemento resistivo, um circuito eletrônico e uma interface óptica. Uma capacitância da sonda capacitiva e uma resistência do elemento resistivo são indicativos das características de um ambiente. O circuito eletrônico é configurado para converter a capacitância e a resistência em dados ópticos. A interface óptica é configurada para fornecer os dados ópticos para uma ligação óptica.
Figure BR102017003059A2_D0001
/ 12 “CONJUNTO DE SENSORES, E, MÉTODO PARA DETECÇÃO DE CARACTERÍSTICAS DE FLUIDOS DENTRO DE UM TANQUE DE COMBUSTÍVEL”
FUNDAMENTOS [001] A presente invenção refere-se, de modo feral, a sensores de fluído, e em particular à um conjunto de sensores de característica de combustível interfaceado opticamente.
[002] Em sistemas de fluídos, tais como aqueles em aeronaves, por exemplo, é desejável determinar com precisão as propriedades relacionadas com o fluído, tais como a altura do fluído, dielétrica do fluído, temperatura do fluído e condutividade da fluído. Cada vez mais são necessárias normas rigorosas de segurança destes dispositivos devido ao ambiente inerentemente volátil e, portanto, a quantidade de energia permitida dentro de um tanque de combustível, por exemplo, é limitada. Os sensores de fluído das técnicas pretéritas incluíram interfaces elétricas conectadas a fios de cobre tradicionais. Estas interfaces elétricas necessitavam de recursos de segurança adicionais no projeto e implementação dos sensores para garantir que nenhum arco ocorresse e que outra energia elétrica dentro do tanque de combustível fosse limitada. Por conseguinte, é desejável eliminar as interfaces elétricas a partir de conjuntos de sensores, ao mesmo tempo que mantém a mesma conectividade para sistemas externos.
SUMÁRIO [003] Um conjunto de sensores inclui uma sonda capacitiva, um elemento resistivo, um circuito eletrônico e uma interface óptica. Uma capacitância da sonda capacitiva e uma resistência do elemento resistivo são indicativos das características de um ambiente. O circuito eletrônico é configurado para converter a capacitância e a resistência em dados ópticos. A interface óptica é configurada para fornecer os dados ópticos para uma ligação óptica.
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 44/63 / 12 [004] Um método de detecção de características de fluidos dentro de um tanque de combustível inclui a recepção, por uma interface óptica de um conjunto de sensores, de energia óptica a partir de uma ligação óptica; alimentação de sistemas eletrônicos de sensor usando a energia óptica; obtenção de dados, utilização de elementos sensores, indicativo das características do fluido dentro do tanque de combustível, em que os elementos sensores incluem um elemento resistivo e um elemento capacitivo; conversão, usando um controlador, de dados em dados ópticos; e emissão de dados ópticos, utilizando a interface óptica, sobre a ligação óptica.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [005] FIG. 1 é um diagrama que ilustra um conjunto de sensores de característica de combustível que inclui uma interface óptica.
[006] FIG. 2 é um diagrama de blocos ilustrando o conjunto de eletrônicos de um conjunto de sensores de característica de combustível que inclui uma interface óptica.
[007] FIG. 3 é um diagrama de circuito que ilustra circuitos eletrônicos de interface de sensor de um conjunto eletrônico de um sensor de característica de combustível.
DESCRIÇÃO DETALHADA [008] Um sensor de característico de fluído interfaceado opticamente é aqui divulgado o qual inclui elementos de detecção resistivos e/ou capacitivos. O elemento capacitivo pode ser utilizado para determinar uma altura de fluído dentro de um tanque, por exemplo, e o elemento resistivo pode ser utilizado para determinar a condutividade do fluido e / ou a uma temperatura dentro do tanque. Um controlador e integrador podem ser incluídos dentro do sistema eletrônico do sensor para selecionar entre o elemento resistivo e o elemento capacitivo. O controlador e o integrador podem ser configurados para controlar a excitação para os elementos resistivos e capacitivos, e para monitorizar a resposta elétrica dos elementos
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 45/63 / 12 sensores para determinar as características do fluido. A resposta elétrica dos elementos sensores pode ser convertida em valores indicativos das propriedades do fluído e transformado em dados de saída ópticos para a transmissão em uma ligação óptica. Os circuitos eletrônicos do sensor são alimentados com energia óptica transmitida para o sensor na ligação óptica. A energia óptica pode ser convertida em energia elétrica e armazenada para uso pelos circuitos eletrônicos do sensor.
[009] FIG. 1 é um diagrama que ilustra um conjunto de sensores de característica de combustível 10 que inclui uma interface óptica 12, compartimento de circuitos eletrônicos 14 e sonda capacitiva 16. A sonda capacitiva 16 pode incluir tubos concêntricos 18 e pode ser configurada para imersão dentro de um fluido. Por exemplo, o conjunto de sensores de característica de combustível 10 pode ser montado dentro de um tanque de combustível de uma aeronave. Um conjunto de circuitos eletrônicos do conjunto de sensores de característica de combustível 10 pode ser alojado dentro de um compartimento de circuitos eletrônicos 14, que pode ser qualquer invólucro estanque para evitar a entrada de combustível. Em uma modalidade, os tubos concêntricos 18 podem atuar como placas capacitoras tal como a sonda capacitiva 16 atua como um capacitor variável, dependendo da altura do fluido no interior das placas. Em outras modalidades, outras configurações geométricas podem ser utilizadas para o capacitor variável. Embora discutido como um conjunto de sensores de característica de combustível, o conjunto de sensores 10 pode ser utilizado para detectar as características de qualquer fluido.
[0010] A interface óptica 12 pode ser configurado para se conectar a uma ligação óptica, tal como um cabo de fibra óptica, por exemplo. A ligação óptica está configurada para fornecer energia e transmissão de dados para o conjunto de sensores de característica de combustível 10. A alimentação pode ser fornecida a partir de, e os dados podem ser transmitidos para, um sistema
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 46/63 / 12 remoto, tal como sistemas de combustível de aviação, por exemplo. A interface óptica 12 pode ser a única interface externa do compartimento eletrônico 14, proporcionando um compartimento intrinsecamente seguro para os sistemas eletrônicos do conjunto 10. Isto é vantajoso em sistemas, tais como tanques de combustível nos quais é desejável limitar ou eliminar os efeitos negativos dos raios, curtos-circuitos e / ou outras ameaças elétricas que podem comprometer a segurança do meio ambiente.
[0011] FIG. 2 é um diagrama de blocos ilustrando o conjunto de eletrônicos 100 de um sensor de característica de combustível 10 que inclui uma interface óptica 12. O conjunto de circuitos eletrônicos 100 pode ser alojado no compartimento de circuitos eletrônicos 14 ilustrado na FIG. 1. O conjunto de circuitos eletrônicos 100 inclui uma interface óptica 12, conversor de potência óptica 104, dispositivo de armazenamento de energia 106, fonte de alimentação 108, circuito eletrônico de interface do sensor 110, controlador 112, driver de saída 114, e diodos emissores de luz (LED) 116. A interface óptica 12 é conectável a ligação óptica 118. O conjunto eletrônico 100 está conectado à sonda capacitiva 16 e / ou elemento resistivo 120. O elemento resistivo 120 pode ser uma termorresistência (RTD) ou qualquer outro elemento capaz de fornecer informações sobre o meio ambiente com base em uma mudança na resistência do dispositivo. Embora ilustrado como um LED, o LED 116 pode ser qualquer outra fonte de luz, tal como um laser, capaz de emitir luz de uma ligação óptica 118. O controlador 112 pode ser implementado como qualquer circuito eletrônico, tal como, por exemplo, um processador de sinal digital (DSP), ou qualquer outro microprocessador, um arranjo de portas programável de campo (FPGA) ou qualquer outro circuito de lógica digital. O circuito eletrônico de interface de sensor 110 pode incluir um circuito integrador, por exemplo, que fornece saídas de temporização indicativas das medições da sonda capacitiva 16 e / ou elemento resistivo 120. Embora ilustrado com sonda capacitiva 16 e elemento resistivo 120, o
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 47/63 / 12 conjunto de sensores 10 pode incluir apenas uma sonda capacitiva 16, ou apenas um elemento resistivo 120.
[0012] A ligação óptica 118 pode ser um único cabo de fibra óptica, por exemplo. A energia óptica pode ser transferida para um conjunto de circuito eletrônico 100 na ligação óptica 118 a partir de um sistema remoto. Um sistema de combustível de aviação a bordo de um avião, por exemplo, pode ser configurado para fornecer energia óptica sobre a ligação óptica 118 para o conjunto de sensores de característica de combustível 10. A interface óptica 12 direciona a energia óptica recebida para o conversor de potência óptica 104. O conversor de potência óptica 104 pode incluir um ou mais dispositivos semicondutores, por exemplo, que sejam capazes de produzir uma saída elétrica com base na entrada óptica. Em uma modalidade, vários fotodiodos podem ser ligados em série para gerar uma tensão de saída desejada a partir da energia de entrada óptica. A tensão de saída pode ser aplicada ao dispositivo de armazenagem de energia 106 para o armazenamento da energia elétrica. Por exemplo, um capacitor ou qualquer outro dispositivo de armazenamento eléctrico pode ser conectado através de uma pluralidade de fotodiodos para armazenar a energia elétrica gerada pelos fotodiodos. A fonte de alimentação 108 pode ser configurada para condicionar energia a partir do dispositivo de armazenamento de energia 106 para os componentes eletrônicos do conjunto de circuitos eletrônicos 100. Por exemplo, a fonte de alimentação 108 pode incluir circuito auxiliar e / ou conversor buck para intensificar ou abaixar a tensão de um dispositivo de armazenamento de energia 106 com base nas necessidades dos componentes eletrônicos do conjunto eletrônico 100.
[0013] O circuito eletrônico da interface do sensor 110 pode ser configurado para proporcionar excitação a sonda capacitiva 16 (ilustrado como um condensador na FIG. 2) e elemento resistivo 120. O circuito eletrônico da interface do sensor 110 também pode incluir um circuito de
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 48/63 / 12 comutação para selecionar entre o uso do elemento resistivo 120 e a sonda capacitiva 16. O sensor de interface eletrônica 110 pode ser implementado como um integrador de dupla inclinação, por exemplo. Os integradores de dupla inclinação são conversores analógicos-digitais que estão configurados para determinar as características desconhecidas do circuito com base em tempos de aumento e diminuição de uma tensão de saída com base em uma tensão de entrada. Estes integradores de dupla inclinação podem utilizar circuitos resistor-capacitor (RC) para facilitar as funções de aumento e diminuição. Para determinar o valor de capacitância da sonda capacitiva 16, um circuito RC que inclui sonda capacitiva 16 em si, juntamente com uma resistência de referência pode ser utilizado pelo circuito eletrônico de interface do sensor 110. Para determinar o valor da resistência do elemento resistivo 120, um circuito RC, que inclui um capacitor de referência, juntamente com o elemento resistivo pode ser utilizado pelo circuito eletrônico da interface do sensor 110.
[0014] O controlador 112 pode ser configurado para controlar o circuito de comutação do circuito eletrônico da interface do sensor 110 para selecionar entre os elementos sensores resistivos e capacitivos. Baseado na seleção, um valor indicativo da resistência de um elemento resistivo 120 ou da capacitância de sonda capacitiva 16 pode ser fornecido ao controlador 112 a partir do circuito eletrônico da interface do sensor 110. O controlador 112 pode utilizar o valor para determinar uma propriedade respectiva do elemento de detecção, ou pode simplesmente transmitir o valor do integrador 110 para a ligação óptica 118 para determinação posterior pelo sistema remoto. Em qualquer situação, o controlador 112 condiciona os dados de saída para transmissão até a ligação ótica 118.
[0015] Os dados podem ser emitidos a partir do controlador 112 como dados em série, por exemplo, ou qualquer outro tipo de dados adequados para a ligação óptica da transmissão 118. Os dados a partir do controlador 112 são
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 49/63 / 12 fornecidos ao driver de saída 114, o qual condiciona os dados para a conversão até os dados ópticos pelo LED 116. O driver de saída 114 direciona o LED 116 com base nos dados do controlador 112 de tal modo que a luz produzida pelo LED 116 é fornecida a uma ligação óptica 118 e é representativa dos dados pelo controlador 112. Os dados ópticos podem ser transmitidos através de uma ligação óptica 118 a um sistema remoto, tais como um sistema de combustível de aviação, por exemplo, e podem utilizar qualquer protocolo de transmissão desejado pelo sistema remoto.
[0016] FIG. 3 é um diagrama de circuito que ilustra uma parte do circuito eletrônico da interface do sensor 110 do conjunto de sensores de característica de combustível 10 em uma modalidade do conjunto de sensores 10 que inclui tanto o elemento resistivo 120 como a sonda capacitiva 16. A interface do sensor 130, que pode incluir um circuito de comutação, por exemplo, está ligada ao resistor de referência RREF, capacitor de referência CREF, elemento resistivo 120, sonda capacitiva 16 e amplificador operacional (op-amp) 132. A interface de sensor 130 pode ser configurada para selecionar entre o primeiro e segundo caminhos do sinal, assim como selecionar entre as tensões de referência de entrada (+ VREF e -VREF). O primeiro e segundo caminhos do sinal formam circuitos resistor-capacitor (RC), por exemplo, utilizado para gerar rampas de tensão na saída do amplificador operacional 132. A interface de sensor 130 pode ser controlada pelo controlador 12, por exemplo, para selecionar entre o primeiro e segundo caminhos do sinal. A interface do sensor 130 pode incluir uma pluralidade de comutadores controlados eletricamente, tais como, por exemplo, transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutores (MOSFET), transistores bipolares de porta isolada (IGBT) ou qualquer outro tipo de interruptores elétricos ou mecânicos controlados eletronicamente.
[0017] Em uma modalidade, o circuito eletrônico da interface do sensor 110 pode incluir um circuito integrador, por exemplo. Com um circuito
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 50/63 / 12 integrador, quando +Vref é selecionada como entrada, a saída do amplificador operacional 132 tem uma inclinação positiva (aumento), que aumenta de cerca de zero a um valor superior e quando -Vref é selecionada como entrada, a saída do amplificador operacional 132 tem uma inclinação negativa (diminuição), que diminui a partir do valor superior até aproximadamente zero. Os períodos de tempo da aumento e diminuição da saída do amplificador operacional 132 é dependente dos valores de Vref e do caminho integrador selecionado. O primeiro caminho integrador pode formar um circuito RC que inclui resistência de referência Rref e sonda capacitiva
16. Por exemplo, +/- Vref pode ser fornecida para a Rref do resistor através da interface de sensor 130. A saída do Rref do resistor pode ser conectada à entrada inversora do amplificador operacional 132. A sonda capacitiva 16 pode ser conectada entre a saída da Rref do resistor e a saída do amplificador operacional 132 através da interface do sensor 130 para receber a excitação. Conhecendo os valores de Vref e Rref, os períodos de tempo do aumento e diminuição da saída do amplificador operacional 132 podem ser utilizados para determinar um valor da capacitância da sonda capacitiva 16. Esta determinação pode ser feita pelo controlador 112 sobre o conjunto do sensor 10, ou os sinais de temporização podem ser transmitidos a um sistema remoto, que pode proceder à determinação da capacitância remotamente.
[0018] O segundo caminho integrador pode formar um circuito RC que inclui elemento resistivo 120 e capacitor de referência Cref. Por exemplo, +/- Vref pode ser fornecida para excitar o elemento resistivo 120 através da interface do sensor 130. A saída do elemento resistivo 120 pode ser ligada à entrada inversora do amplificador operacional 132. A Cref do capacitor de referência pode ser conectado entre a saída do elemento resistivo 120 e a saída do amplificador operacional 132 através da interface de sensor 130. Conhecendo os valores de Vref e Cref, os períodos de tempo de aumento e diminuição da saída do amplificador operacional 132 pode ser utilizado para
Petição 870170010125, de 15/02/2017, pág. 51/63 / 12 determinar um valor da resistência do elemento resistivo 120. Esta determinação pode ser feita pelo controlador 112 sobre o conjunto do sensor 10, ou os sinais de temporização podem ser transmitidos a um sistema remoto, que pode proceder à determinação da capacitância remotamente. Embora ilustrado usando a interface do sensor 130, a tensão de referência Vref, amplificador operacional 132, capacitor de referência CREF e resistência de referência RREF, o circuito eletrônico da interface do sensor 110 pode ser configurado de qualquer forma que proporcione uma saída para o controlador 112 que é indicativa da capacitância da sonda capacitiva 16 e / ou resistência do elemento resistivo 120.
Discussão das Modalidades Possíveis [0019] São apresentadas, a seguir, descrições não exclusivas de possíveis modalidades da presente invenção.
[0020] Um conjunto de sensores inclui uma sonda capacitiva, um elemento resistivo, um circuito eletrônico e uma interface óptica. Uma capacitância da sonda capacitiva e uma resistência do elemento resistivo são indicativos das características de um ambiente. O circuito eletrônico é configurado para converter a capacitância e a resistência em dados ópticos. A interface óptica é configurada para fornecer os dados ópticos para uma ligação óptica.
[0021] O conjunto de sensores do parágrafo anterior pode incluir, opcionalmente, além disso e/ou alternativamente, qualquer um ou mais dos seguintes recursos, configurações, operações e/ou componentes adicionais: [0022] Uma modalidade adicional do conjunto de sensores anteriores, em que a interface óptica é ainda configurado para receber a energia óptica da ligação óptica, e em que o conjunto de sensores inclui ainda um conversor de potência óptica configurado para converter a energia óptica da ligação óptica em energia elétrica para energizar o conjunto de sensores.
[0023] Uma outra modalidade adicional de qualquer um dos
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[0024] Uma modalidade adicional de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que a sonda capacitiva compreende dois tubos concêntricos configurados para serem introduzido dentro de um fluido, e em que a capacitância é indicativa de uma altura do fluido.
[0025] Uma modalidade adicional de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que o ambiente é um tanque de combustível para aeronaves, e em que o fluido é combustível no interior do tanque de combustível da aeronave.
[0026] Uma outra modalidade de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que o circuito eletrônico inclui um circuito de interface de sensor configurado para fornecer as saídas de temporização indicativas da capacitância e resistência, e um controlador configurado para controlar o circuito de interface de sensor para selecionar entre a sonda de prova capacitiva e o elemento resistivo, e para converter os sinais de temporização para os dados ópticos.
[0027] Uma modalidade adicional de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que a interface de sensor inclui um primeiro caminho de sinal configurado para excitar a sonda capacitiva, e um segundo caminho de sinal configurado para excitar o elemento resistivo. O circuito de interface sensor está configurado para selecionar entre o primeiro caminho de sinal e o segundo caminho do sinal.
[0028] Uma modalidade adicional de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que o controlador é configurado para controlar o circuito de interface de sensor para selecionar entre o primeiro e segundo caminhos de sinal, e em que os sinais de temporização são indicativos da
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[0029] Uma modalidade adicional de qualquer um dos conjuntos de sensores anteriores, em que a ligação óptica compreende um único cabo de fibra óptica, e em que ambos os dados ópticos e a energia óptica são transmitidos sobre o cabo de fibra óptica único.
[0030] Um método de detecção de características de fluidos dentro de um tanque de combustível inclui a recepção de, por uma interface óptica de um conjunto de sensores, energia óptica a partir de uma ligação óptica; alimentação de sistemas eletrônicos de sensor usando a energia óptica; obtenção de dados, utilização de elementos sensores, indicativo das características do fluido dentro do tanque de combustível, em que os elementos sensores incluem um elemento resistivo e um elemento capacitivo; conversão, usando um controlador, de dados em dados ópticos; e emissão de dados ópticos, utilizando a interface óptica, sobre a ligação óptica.
[0031] O método do parágrafo anterior pode incluir, opcionalmente, além disso e/ou alternativamente, qualquer um ou mais dos seguintes recursos, configurações, operações e/ou componentes adicionais:
[0032] Uma modalidade adicional do método precedente, em que alimentar o circuito eletrônico do sensor usando a energia óptica inclui a conversão, utilizando um conversor de potência do conjunto do sensor, a energia óptica em energia eléctrica; e alimentação do sistema eletrônico usando a energia elétrica.
[0033] Uma modalidade adicional de qualquer dos métodos anteriores, em que a alimentação do circuito eletrônico do sensor usando a energia elétrica inclui o armazenamento da energia elétrica utilizando um dispositivo de armazenamento de energia; e distribuição de energia armazenada do dispositivo de armazenamento de energia para o sistema
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[0034] Uma concretização adicional de qualquer dos métodos anteriores, em que a obtenção de dados usando os elementos sensores inclui converter os dados analógicos dos elementos sensores em dados digitais utilizando um circuito de interface de sensor; e fornecendo os dados digitais para o controlador.
[0035] Uma modalidade adicional de qualquer dos métodos anteriores, em que a ligação óptica compreende um único cabo de fibra óptica.
[0036] Uma modalidade adicional de qualquer dos métodos anteriores, em que o elemento capacitivo é uma sonda de prova capacitiva que compreende pelo menos dois tubos concêntricos configurados para agir como um condensador variável.
[0037] Uma modalidade adicional de qualquer dos métodos anteriores, em que o elemento resistivo é um detector de temperatura de resistência.
[0038] Embora a invenção tenha sido descrita com referência às modalidades exemplares, será entendido pelos versados na técnica que diversas mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídas por seus elementos sem se desviar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material específico aos ensinamentos da invenção sem se desviar de seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não esteja limitada às modalidades específicas divulgadas, mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.
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Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Conjunto de sensores, caracterizado pelo fato de compreender:
    uma sonda capacitiva;
    um elemento resistivo, onde uma capacitância da sonda capacitiva e uma resistência do elemento resistivo são indicativos das características de um ambiente.
    um circuito eletrônico configurado para converter a capacitância e a resistência em dados ópticos; e uma interface óptica configurada para fornecer os dados ópticos para uma ligação óptica.
  2. 2. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interface óptica é ainda configurada para receber a energia óptica da ligação óptica, e em que o conjunto de sensores compreende ainda:
    um conversor de potência óptica configurado para converter a energia óptica a partir da ligação óptica em energia elétrica para alimentar o conjunto de sensores.
  3. 3. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de armazenamento de energia configurado para armazenar a energia elétrica a partir do conversor de potência óptica e para fornecer energia armazenada para o circuito eletrônico.
  4. 4. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a sonda capacitiva compreende dois tubos concêntricos configurados para serem introduzidos dentro de um fluido, e em que a capacitância é indicativo de uma altura do fluido.
  5. 5. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ambiente é um tanque de combustível para aeronaves, e em que o fluido é combustível no interior do tanque de
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    2 / 4 combustível da aeronave.
  6. 6. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito eletrônico compreende:
    um circuito de interface de sensor configurado para fornecer saídas de temporização indicativos da capacitância e da resistência; e um controlador configurado para controlar o circuito de interface de sensor para selecionar entre a sonda capacitiva e o elemento resistivo, e para converter os sinais de temporização em dados ópticos.
  7. 7. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a interface de sensores compreende:
    um primeiro caminho de sinal configurado para excitar a sonda capacitiva; e um segundo caminho de sinal configurado para excitar o elemento resistivo;
    em que o circuito de interface sensor está configurado para selecionar entre o primeiro caminho de sinal e o segundo caminho do sinal.
  8. 8. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para controlar o circuito de interface de sensor para selecionar entre o primeiro e segundo caminhos de sinal, e em que os sinais de temporização são indicativos da capacitância, quando o primeiro caminho de sinal é selecionado, e em que os sinais de temporização são indicativos da resistência quando o segundo caminho de sinal é selecionado.
  9. 9. Conjunto de sensores de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a ligação óptica compreende um único cabo de fibra óptica, e em que ambos os dados ópticos e a energia óptica são transmitidos sobre o cabo de fibra óptica único.
  10. 10. Método para detecção de características de fluidos dentro de um tanque de combustível, caracterizado pelo fato de compreender:
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    3 / 4 recepção, através de uma interface óptica de um conjunto de sensores, energia óptica a partir de uma ligação óptica;
    alimentação de sistema eletrônico do sensor usando a energia óptica;
    obtenção de dados, utilizando elementos sensores, indicativos das características do fluido dentro do tanque de combustível, em que os elementos sensores incluem um elemento resistivo e um elemento capacitivo;
    conversão, usando um controlador, dos dados em dados óptico; e emissão dos dados ópticos, utilizando a interface óptica, sobre a ligação óptica.
  11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a alimentação do sistema eletrônico do sensor usando a energia óptica compreende:
    conversão, utilizando um conversor de potência do conjunto de sensores, a energia óptica em energia eléctrica; e alimentação do sistema eletrônico usando a energia elétrica.
  12. 12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a alimentação do sistema eletrônico do sensor usando a energia elétrica compreende:
    armazenar a energia elétrica utilizando um dispositivo de armazenamento de energia; e distribuição de energia armazenada do dispositivo de armazenamento de energia para o sistema eletrônico do sensor.
  13. 13. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que obter os elementos sensitivos compreende:
    conversão de dados analógicos dos elementos sensores em dados digitais que utilizam um circuito de interface do sensor; e fornecimento dos dados digitais para o controlador.
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    4 / 4
  14. 14. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a ligação óptica compreende um único cabo de fibra óptica.
  15. 15. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo é uma sonda de prova capacitiva que compreende pelo menos dois tubos concêntricos configurados para agir como um condensador variável.
  16. 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o elemento resistivo é um detector de temperatura de resistência.
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