CN109612876B - 用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用电阻表征燃油密度传感器固有特性参数的方法，将传感器的特性参数K₀、K₂换算成电阻，每一个参数用至少两个电阻组表示，每个电阻组至少包含两个电阻组成的双电阻闭环并联电路，每组电阻按线阵排列，通过共线接地组成并联电阻电路，然后根据特性参数公式计算传感器特性参数；根据上述计算结果，参照IEC工业电阻阻值标准，制定上述传感器特性参数与阻值对应的关系表；传感器在装配时，根据计算出的传感器特性参数值，挑选出对应电阻装入传感器；采用上位机测量出传感器中的电阻阻值，反推得到传感器的特性参数，利用本发明无需更改上位机中设置的特性参数，实现同型号传感器的可替换性。

Description

用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法

所属技术领域

本发明涉及用电阻表征传感器特性参数的方法，尤其涉及用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法。

背景技术

传感器是一种检测装置，能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器一般由敏感元件，转换元件和测量电路组成，敏感元件感受被测量，转换元件将响应的被测量转换成电参量，电参量由测量电路转换成电量，传感器的核心部分是转换元件。在飞机燃油测量控制系统中，装有各种各样的传感器，用以测量各项燃油属性，因为传感器装在燃油箱中，且整个测控系统非常庞大复杂，给系统的维护和维修造成了极大的不便。以燃油密度传感器为例，每个燃油密度传感器都有两个独有的特性参数K₀和K₂，通常的做法是将这两个特性参数K₀和K₂设置在上位机中，通过采集燃油密度传感器输出信号周期T，使用密度计算公式ρ＝K₀+K₂×T²便可计算出燃油密度。而当燃油密度传感器发生故障需要更换时，新燃油密度传感器的特性参数需要重新设置进入上位机，使操作过程繁琐，改动设备数量多，大大增加飞机的维修时间，而且极容易出错。

发明内容

为解决现有技术存在的当燃油密度传感器发生故障需要更换时，新燃油密度传感器的特性参数需要重新设置进入上位机，使操作过程繁琐，改动设备数量多，大大增加飞机的维修时间，而且极容易出错的问题，本发明提供了用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法。

本发明的用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，用燃油密度传感器的特性参数K₀、K₂计算中间转换量K₀A、K₀B、K₂A、K₂B：

(-K₀-700)/2＝CD.EF＝K₀A.K₀B (1)

K₂×100000-25000＝XY GP.Q≈JK MN＝K₂A K₂B (2)

其中：

K₀是一个燃油密度传感器的特性参数，

K₂是另一个燃油密度传感器的特性参数，

CD.EF表示某个数字，CD表示小数点前两位数，EF表示小数点后两位数，

XY GP.Q表示某个数字，XY等于JK，GP.Q四舍五入后得MN，

K₀A、K₀B、K₂A、K₂B是中间转换量，K₀A等于CD，K₀B等于EF，JK等于K₂A，MN等于K₂B；

步骤二，根据每一个中间转换量，查油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表得出一组电阻R_a与R_b，查表得到四组电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈，油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表见表1，

表1.油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表

其中，R_a与R_b是某一组电阻，K₀A对应第一组R₁与R₂的电阻值，K₀B对应第二组R₃与R₄的电阻值，K₂A对应第三组R₅与R₆的电阻值，K₂B对应第四组R₇与R₈的电阻值；

步骤三，燃油密度传感器在装配时，将四组8个电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈按两两电阻组成闭环并联电路，每组闭环并联电路电阻按线阵排列固定密封安装于燃油密度传感器中，每两组4个电阻代表燃油密度传感器的一个特性参数。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

电路结构简单。本发明将燃油密度传感器的特性参数K₀、K₂换算成电阻，每一个参数用至少两个电阻组表示，每个电阻组至少包含两个电阻组成的双电阻闭环并联电路，每组电阻按线阵排列，通过共线接地组成并联电阻电路，电路结构简单。

成本低廉。本发明采用双电阻并联式电路，能将不标准的阻值由两个标准阻值的电阻并联而得。标准阻值的电阻技术成熟，成本低廉，采购周期短，使燃油密度传感器的生产成本和生产周期大幅降低。

不易出错，可靠性高。本发明根据IEC工业电阻阻值标准，制定燃油密度传感器特性参数中间转换量K₀A、K₀B、K₂A、K₂B与电阻的对应关系表；燃油密度传感器在装配时，根据计算出的K₀A、K₀B、K₂A、K₂B值，挑选出对应电阻装入传感器；采用上位机测量出燃油密度传感器中的电阻阻值，便可反推得到燃油密度传感器的特性参数K₀、K₂，不易出错，具有很高的可靠性。

替换方便。本发明根据特性参数对应的电阻值按燃油密度传感器特性参数计算公式计算燃油密度传感器特性参数对应中间转换量K₀A、K₀B、K₂A、K₂B的值，通过对应的燃油密度传感器特性参数计算公式得到传感器的两个特性参数，无需在上位机中针对每一个燃油密度传感器设置一次特性参数。当燃油密度传感器需要更换时，无需向生产商定制，仅需替换同型号燃油密度传感器即可，无需更改上位机中设置的特性参数，成功实现了燃油密度传感器的在线可替换性，极大地提高了测控系统的维修性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是燃油密度传感器组成示意图。

图2是本发明的用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法的电路原理示意图。

具体实施方式

以下实施例中将进一步说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。

参阅图1、图2。图1中，燃油密度传感器在装配时，根据计算出的K₀A、K₀B、K₂A、K₂B值，挑选出对应电阻装入燃油密度传感器。本发明从燃油密度传感器实际使用情况出发，考虑到整个测控系统的庞大复杂以及由此带来的大量维修工作，根据燃油密度传感器特性参数值的大小，设置对应的特性参数计算公式，并将计算结果转化为燃油密度传感器特性参数与阻值的对应关系表，按对应关系表挑选出对应电阻密封安装于燃油密度传感器的并联电阻电路中，由上位机实时测量获得该传感器特性参数。

本发明的用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，用燃油密度传感器的特性参数K₀、K₂计算中间转换量K₀A、K₀B、K₂A、K₂B：

(-K₀-700)/2＝CD.EF＝K₀A.K₀B (1)

K₂×100000-25000＝XY GP.Q≈JK MN＝K₂A K₂B (2)

其中：

K₀是一个燃油密度传感器的特性参数，

K₂是另一个燃油密度传感器的特性参数，

CD.EF表示某个数字，CD表示小数点前两位数，EF表示小数点后两位数，

XY GP.Q表示某个数字，XY等于JK，GP.Q四舍五入后得MN，

K₀A、K₀B、K₂A、K₂B是中间转换量，K₀A等于CD，K₀B等于EF，JK等于K₂A，MN等于K₂B；

步骤二，根据每一个中间转换量，查油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表得出一组电阻R_a与R_b，查表得到四组电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈，油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表见表1，

表1.油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表

其中，R_a与R_b是某一组电阻，K₀A对应第一组R₁与R₂的电阻值，K₀B对应第二组R₃与R₄的电阻值，K₂A对应第三组R₅与R₆的电阻值，K₂B对应第四组R₇与R₈的电阻值；

步骤三，燃油密度传感器在装配时，将四组8个电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈按两两电阻组成闭环并联电路，每组闭环并联电路电阻按线阵排列固定密封安装于燃油密度传感器中，每两组4个电阻代表燃油密度传感器的一个特性参数。

图2中，右半部分是燃油密度传感器内部电路原理图，共有8个电阻，电阻R₁与电阻R₂并联后阻值对应K₀A，R₃与电阻R₄并联后阻值对应K₀B，电阻R₅与电阻R₆并联后阻值对应K₂A，电阻R₇与电阻R₈并联后阻值对应K₂B。

左半部分是上位机中测量电路原理图，给定一个已知的输入电压Vin和已知的输入电阻R₀，依次测量K₀A端，K₀B端，K₂A端，K₂B端的电压Vout，便可求出相应电阻阻值，根据表1以及公式(1)和公式(2)便可反推出燃油密度传感器特性参数K₀和K₂。

例如：假设燃油密度传感器的特性参数K₀＝-826.78，K₂＝0.345689，那么根据公式(1)，可得

[-(-826.78)-700]/2＝63.39＝K₀A.K₀B，即K₀A＝63，K₀B＝39

根据公式(2)，可得

0.345689×100000-25000＝34568.9-25000＝9568.9≈9569＝K₂A K₂B，即K₂A＝95，K₂B＝69，根据对应关系查表1可得：

R₁＝30K，R₂＝51K，R₃＝12K，R₄＝27K，R₅＝200K，R₆＝200K，R₇＝36K，R₈＝68K，

更换同型号燃油密度传感器时，将以上8个电阻密封安装于燃油密度传感器内部。

上位机测量得到K₀A端电阻值18.889kΩ，则知K₀A＝63；

上位机测量得到K₀B端电阻值8.308kΩ，则知K₀B＝39；

上位机测量得到K₂A端电阻值100.000kΩ，则知K₂A＝95；

上位机测量得到K₂B端电阻值23.538kΩ，则知K₂B＝69；

根据特性参数计算公式(1)和公式(2)反推得到K₀＝-826.78，K₂＝0.34569，根据电阻测量特性参数任务完成。

Claims (1)

1.用电阻表征燃油密度传感器特性参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，用燃油密度传感器的特性参数K₀、K₂计算中间转换量K₀A、K₀B、K₂A、K₂B：

(-K₀-700)/2＝CD.EF＝K₀A.K₀B (1)

K₂×100000-25000＝XY GP.Q≈JK MN＝K₂A K₂B (2)

其中：

K₀是一个燃油密度传感器的特性参数，

K₂是另一个燃油密度传感器的特性参数，

CD.EF表示某个数字，CD表示小数点前两位数，EF表示小数点后两位数，

XY GP.Q表示某个数字，XY等于JK，GP.Q四舍五入后得MN，

K₀A、K₀B、K₂A、K₂B是中间转换量，K₀A等于CD，K₀B等于EF，JK等于K₂A，MN等于K₂B；

步骤二，根据每一个中间转换量，查油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表得出一组电阻R_a与R_b，查表得到四组电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈，油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表见表1，

表1.油密度传感器特性参数中间转换量与电阻对应关系表

其中，R_a与R_b是某一组电阻，K₀A对应第一组R₁与R₂的电阻值，K₀B对应第二组R₃与R₄的电阻值，K₂A对应第三组R₅与R₆的电阻值，K₂B对应第四组R₇与R₈的电阻值；

步骤三，燃油密度传感器在装配时，将四组8个电阻R₁与R₂、R₃与R₄、R₅与R₆、R₇与R₈按两两电阻组成闭环并联电路，每组闭环并联电路电阻按线阵排列固定密封安装于燃油密度传感器中，每两组4个电阻代表燃油密度传感器的一个特性参数。

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