Аннотация. Освещены вопросы повышения точности датчиков объёма и углового положения зеркала жидкости в топливных баках разгонных блоков космических аппаратов. Показано, что существующие датчики указанного типа не всегда удовлетворяют жёстким требованиям, предъявляемым к их точностным и надёжностным характеристикам, особенно в условиях неопредёленного положения зеркала жидкости. Предложены принцип построения и конструкция датчика для баков с осевой симметрией (сферических, цилиндрических, чечевицеобразных и т. п.), обеспечивающие одновременное измерение количества и углового положения зеркала жидкости с высокой точностью при описанных условиях. Датчик состоит из одного линейного и нескольких кольцевых чувствительных элементов, погружённых в жидкость и предназначенных для первичного преобразования глубины погружения в информативный сигнал. Линейный чувствительный элемент установлен по оси, проходящей через центр бака и заборное отверстие, а кольцевые элементы – в плоскости, перпендикулярной этой оси, на некотором, определяемом заданной погрешностью расстоянии друг от друга. Работа линейных и кольцевых элементов может базироваться на терморезистивном или ёмкостном принципе. В последнем случае чувствительные элементы могут иметь вид резонансных контуров, состоящих из одной линейной и нескольких кольцевых ёмкостей, к которым подключены индуктивности. Разработаны алгоритмы преобразования резонансных частот как минимум двух чувствительных элементов в искомые параметры: объём и угловое положение жидкости в баке. Оценены составляющие общей погрешности датчика, обусловленные различными факторами: дискретностью конструкции датчика, разбросом геометрических размеров бака и чувствительных элементов, а также собственными погрешностями чувствительных элементов. Показано, что основным фактором, ограничивающим точность датчиков, являются собственные погрешности чувствительных элементов: при приведённой погрешности этих элементов 10–3 аналогичные погрешности датчика составляют не более 2,2∙10–2 по углу и 3,2∙10–3 по объёму. Предложенный датчик можно использовать для измерения указанных параметров в объектах, характеризующихся неопределённым положением в пространстве (космические аппараты, морские суда при крене).
