авиационный топливомер

Начало главного цикла.Масштабируем и раскладываем на разряды значение переменной. Визуализация результатов измерения производится с помощью 3-х разрядного семисегментного индикатора (табл. 2.2).Таблица 2.2 Распределение выводимой информации по разрядам индикатора.РазрядНаименованиецелочисленнойпеременнойВыводимая информацияПримечаниеDIG1DIG1_1СотниКрайний левыйDIG2DIG2_1ДесяткиСреднийDIG3DIG3_1ЕдиницыКрайний правыйРаспределение числа по разрядам производим согласно следующим выражениямДля расчетов используем промежуточную целочисленную переменную DIG. Вещественное число переводим вцелочисленное, отбросив его дробную часть.Далее поразрядно:Для разряда DIG1 (Сотни)Для разряда DIG2 (Десятки)Для разряда DIG3 (Единицы)Однако, для вывода информации на 7-ми сегментный индикатор этого недостаточно. Для получения изображения цифр (рис. 2.9) необходимо перекодировать информацию согласно таблице 2.3 (функция A=ZG(B).Рис. 2.9 – Расположение сегментов 7-ми сегментного индикатораТаблица 2.3. Знакогенератор для 7-ми сегментного индикатора (соединение светодиодов с «общим катодом»)Символ(аргумент функции)СегментыЧисло (возвращаемое значение)gfedcba001111117FH1000011006H21011011BBH310011119FH41100110C6H51101101DDH61111101FDH7000011107H81111111FFH91101111DFH-100000080HПусто000000000HВводим три дополнительных целочисленных переменных и заполняем их значениями, полученными при перекодировке:Разряд единицыРазряд десяткиРазряд сотниДелаем задержку 0,2с, возвращаемся в начало главного цикла.2.5.2 Подпрограмма обработки вектора прерывания по таймеру Т0При инициализации регистров процессора таймер Т0 был запрограммирован на циклическое переполнение с периодом 10 мс с генерацией прерывания.Выполняем замер, переписываем содержимое счетного регистра TCNT1 в переменную . Обнуляем регистр TCNT1.На подпрограмму обработки вектора прерывания по таймеру 0 помимо выполнения замера возложена функция динамической индикации.В целочисленной переменной К хранится номер активного разряда в текущий момент времени. Начальное значение переменной при старте К=2.Далее, каждый раз при входе в подпрограмму обработки прерывания, проверяем значение переменной К:Если К=2значение выводим в порт PС;открываем ключ VT1:;уменьшаем значение .Если К=1значение выводим в порт PC;открываем ключ VT2:;уменьшаем значение .Если К=0значение выводим в порт PC;открываем ключ VT3: ;присваиваем значение .Выполнив последовательность действий, соответствующую значению К при входе в подпрограмму, завершаем выполнение подпрограммы, возвращаем управление в основную программу.2.6 Оценка погрешностейПогрешности электрических поплавковых топливомеров складываются из:1) погрешностей, являющихся следствием продольных и поперечных кренов самолета;2) погрешностей, вызванных ускорениями самолета;3) погрешностей, возникающих при неточной установке топливных баков и отклонений их размеров от полученных при расчете и тарировке;4) температурных погрешностей, вызванных изменением температуры топлива в баке и сменой сорта топлива;5) погрешностей, вызванных нестабильностью напряжения источника питания.Первые три типа погрешностей относятся к методическим, а 4 и 5 к инструментальным погрешностям.Для анализа методических погрешностей емкостных топливомеров рассмотрим зависимости емкости датчика С от объема V (при градуировке в объемных единицах) и от веса G (при градуировке в весовых единицах) топлива. Кроме того, емкость зависит от углов крена и тангажа, от ускорения j и диэлектрической постоянной топлива 1, т. е.С=F1(V, , , j, 1)C =F2 (G, V, , , j, 1, ),где — плотность топлива.Показания емкостных топливомеров правильны лишь в режиме горизонтального равномерного полета. Изменения углов , и ускорения j приводят к методическим погрешностям. Для уменьшения этих погрешностей датчик следует устанавливать в центре бака или размещать несколько датчиков по краям бака.Изменения сорта топлива приводят к изменениям диэлектрической постоянной 1 что может вызвать методическую погрешность, доходящую до 5%. Эту погрешность можно учесть, имея характеристики топлива.При градуировке топливомеров в единицах объема возникает методическая погрешность, обусловленная изменением диэлектрической постоянной 1 с изменением температуры топлива:1=10(1+),где - температурный коэффициент диэлектрической постоянной. Пользуясь тем, чтополучим(1)Отсюда следует, что температурная погрешность пропорциональна .В последнее время вводится градуировка топливомеров в весовых единицах. Дело в том, что теплотворная способность определяется весом топлива. Определим методическую температурную погрешность при весовой градуировке. Эта погрешность обусловлена температурной зависимостью величин 1 и , т. е. 1=10(1+)и=0(1+1). Тогда,(2)где 1—температурный коэффициент плотности топлива.Если пренебречь расширением бака при изменении температуры, то изменение плотности обусловливается изменением объема, т. е. x=x0(1 + *). Следовательно, =0 (1—). При этом выражение (2) примет вид(3)Поскольку >0 и >0,то методическая температурная погрешность при весовой градуировке меньше, чем при объемной градуировке.Наряду с перечисленными возникают погрешности ТИС из-за температурных изменений размеров датчиков и баков, изменения в процессе эксплуатации зазоров между электродами измерительного преобразователя.Инструментальные погрешности емкостного топливомера вызываются главным образом влиянием температуры на параметры элементов мостовой схемы (конденсаторов, сопротивлений). Уменьшение этих погрешностей достигается применением элементов с малыми температурными коэффициентами или введением температурной компенсации.Инструментальные погрешности емкостных топливомеров вследствие применения нулевых методов измерения малы, и ими можно пренебречь.ЗАКЛЮЧЕНИЕПрименение микроконтроллеров в составе новых авиационных приборов и комплексов позволяет значительно повысить их функциональность при одновременном снижении энергопотребления и массогабаритных характеристик разрабатываемых изделий.В теоретической части работы рассмотрены:назначение авиационных топливомеров;теоретические основы измерения.В практической части работы выполнено:сформулированы требования, предъявляемые к устройству;.разработана функциональная схема;разработана электрическая принципиальная схема;разработан алгоритм работы управляющей программы;проведена оценка погрешностей;составлен библиографический список.Концепция предложенного в курсовом проекте электронногоуказателяколичества топлива в самолете в сравнении с аналоговым прототипом позволитснизить массуустройства и уменьшить влияние инструментальных погрешностей на показания устройства.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Воробьев В.Г., Глухов В.В., Кадышев И.К. Авиационные приборы, информационно-измерительные системы и комплексы: учебник для вузов /под ред. В.Г. Воробьева. – М.: Транспорт, 1992. – 399с.2. Дорофеев С.С., Кувшинов С.И., Лебедев В.В. и др. Авиационные приборы / Учебник для курсантов военных авиационно-технических училищ под ред. С.С. Дорофеева. – М.: Военное издательство, 1992 г. – 495с.3. Боднер В.А. Авиационные приборы: учебник /Репринтное воспроизведение издания 1969 г.- М.: ЭКОЛИТ, 2011.-472с.4. Техническая информация [Электронный ресурс]http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/80247/ATMEL/ATMEGA8.html5. Техническая информация [Электронный ресурс]http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/161279/TI/NE555.html6. Техническая информация [Электронный ресурс]http://www.skilldiagram.com/gl5-14.html7. Васерин Н. Н., Дадерко Н. К., Прокофьев Г. А. Применение полупроводниковых индикаторов, "Энергоатомиздат", 1991 г. Приложение А. Перечень элементовОбозначениеНаименованиеК-воПрим.МикросхемыDD1ATmega81DD2NE5551DA178051ТранзисторыVT1 – VT3BC5473Резисторы МЛТ ГОСТ 7113-77R1-R7МЛТ-0,25-200 Ом ± 10%7R8-R10МЛТ-0,25-2,2кОм ± 10%3R11-R12МЛТ-0,25-10кОм ± 1%2КонденсаторыC1,C2КМ5Б Н90-22пФ ± 10%2C3К50-35-16В-470мкФ ± 10%1C4КМ5Б Н90-100нФ ± 10%1Кварцевый резонаторX1HC-49SM 8,0MHz1ИндикаторыX1E30561-L-O-0-W1Приложение Б. Алгоритм работы