燃油測量系統試驗器校準方法研究

陳悠揚 尹智超

關鍵詞：燃油測量系統試驗器 燃油測量系統試驗器測試盒 標準電阻 LCR測試儀

1 引言

燃燃油測量系統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，面板開關轉換接口電路，測試電纜等組成。通過面板開關轉換，連接相應的電纜，可對燃油測控系統的全套產品進行系統檢查。

燃油測量系統試驗器主要用于飛機燃油測控系統，可對全套產品進行分組調零調滿和總組調零調滿操作，對燃油測控系統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。

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

2 正文

2.1 ?研究背景

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

2.1.1 ?并聯電容調校法

根據傳統的包含電容傳感器的測試設備校準方法，可使用2對可調電容器轉接進行校準，校準時為保障標準的電容精度，對每一檔位的電容傳感器進行校準前，都需將標準電容通過LCR測試儀調校，得到一個準確的電容值，再將標校過的標準電容接入燃油測量系統試驗器，每一檔位均要斷開標準電容器，由LCR測試儀重新標校，重復接線操作五次，完成整個電容校準測試。

但燃油測量系統試驗器的插座接口為航空專用插座，其插針結構緊密，插針標號微小，每次連接標準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試驗器發生短路的故障，損壞設備。

針對燃油測量系統試驗器校準過程繁瑣、連接復雜、易出錯的問題進行了燃油測量系統試驗器測試盒的研制，以達到減少重復插拔接線帶來的人為誤操作，改進燃油系統測試設備校準方法，提高校準效率及質量的目的。

2.1.2 ?燃油測量系統試驗器測試盒校準法

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

標準電容組、撥動開關、多層同軸聯動檔位開關固定在盒體內，面板上設有檔位開關開口、航插接口開口、撥動開關開口，撥動開關與盒體內兩條電子線路連接，分別對應輸出模式和計量模式，兩條電子線路均與標準電容組相連，標準電容組包括七組標準電容，不同的標準電容分別與多層同軸聯動檔位開關的七個檔位連接，多層同軸聯動檔位開關的與檔位開關上的測試項目相對應，并通過檔位開關調節選擇不同的標準電容，選定的標準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試驗器上。

2.2 ?燃油測量系統試驗器的校準項目及校準方法

2.2.1 ?外觀及一般電氣機械性能的檢查

各旋鈕轉動靈活，開關接觸可靠，刻度清晰，無影響儀器正常讀數的機械損傷。

2.2.2 ?電容傳感器的校準

將電容測試盒右上角開關置于“計量”位置，使用“US-35D計量電纜1”測量燃油測量系統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 ——測試盒的標準電容值。

X1 ——測試盒的實測電容值。

使用“US-35D計量電纜2”，將燃油測量系統試驗器“測傳檢查”接口與燃油測量系統試驗器測試盒“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×1.5%。

△=X0-X1 （2）

式中：

X0 ——燃油測量系統試驗器顯示的電容值。

X1 ——燃油測量系統試驗器測試盒實測電容值。

3 結論（結束語）和建議

通過研究燃油測量系統試驗器內部結構和原理，研制了燃油測量系統試驗器測試盒，實現了無需重復拆接標準電容器，通過檔位開關的切換，一次完成所有檔位的標準電容傳感器的校準，避免校準時因接線復雜導致的人為誤操作;將標準電容組焊接、封裝在燃油測量系統試驗器測試盒內部，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備的校準方法，解決了使用可調電阻器進行校準導致的重復調整、重復接線，耗時耗力等問題。

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