● 摘要
飞机燃油测量系统是燃油系统的重要组成部分之一，其主要任务是测量和计算飞机所有供油油箱和辅助油箱内的燃油量，对飞机的安全性和经济性有重要影响，而高精度的燃油测量传感器又是决定系统测量精度的最直接的因素。电容式燃油液位测量传感器在飞机燃油测量系统中的使用最为广泛，然而受自身的测量机理限制，传统的电容传感器很难对温度和燃油介质种类变化带来的介电常数的变化进行补偿。
本文从传感器结构和测量电路出发，对实验室之前研制的高精度三段自补偿式电容液位测量技术进行了改进。论文完成的主要工作如下：
从结构和测量电路上分析了电容传感器的测量机理，总结了三段式自补偿液位测量传感器的优缺点，针对三段式传感器存在的一些问题，从传感器结构、测量电路两方面着手对高精度自补偿电容式液位测量传感器进行改进；
提出了一种能对温度、介质进行补偿的电容传感器新结构，完成了传感器的补偿特性公式推导及传感器实物的加工设计；
为了进一步减小传感器的尺寸与提高测量精度，设计了基于电容测量芯片Pcap01的测量电路，完成了测量电路的软硬件设计，能同时对三路电容信号进行测量，满足对自补偿传感器的测量需求。
搭建了燃油液位测量实验平台，分别对电容传感器进行了静态标定实验、液位测量精度实验、自补偿功能验证实验、重复性实验等，通过实验数据分析处理，确定了所设计的传感器可以实现对温度和介质种类变化的补偿，测量精度可以达到0.5%FS。
所研制的传感器在实际应用中可以减少因燃油牌号变化而需要重复标定的繁琐过程，无需对温度变化进行补偿；测量精确稳定，从经济性和实用性的角度出发，该传感器具有很高的推广价值。