Двухстепенный измеритель угловых производных

Двухстепенный измеритель угловых производных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых скоростей, ускорений и производных более высокого порядка от угловых движений объекта. Цель изобретения - расширение функуциональных возможностей за счет формирования сигналов, пропорциональных производным от углового движения. Маховик гироскопа 1, упругого подвешенный на торсионах к валу электродвигателя 2, вращается с постоянной угловой ско(эоСтью и находится в резонансном режиме. Сигналы с магнитоэлектрических датчиков угла 4 и 5 поступают на умножители 6 и 7, выполняющие функции синхронных детекторов, где в результате перемножения с сигналом генератора опорного напряжения 3 формируется сигнал, пропорциональный сумме ортогональных составляющих измеряемой угловой скорости. Далее сигнал с выхода умножителей 6 и 7 поступает на входы фильтров 8 и 9, включающих в себя сумматоры 10 и 11 и блоки интегрирования 12 и 13, на выходах которых и формируются сигналы, пропорциональные производным различных порядков от углового движения. 2 ил.*^••^vЁ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 G 01 Р 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С В ИДЕТЕЛ.Ь СТВУ

Р) Гп)

Я" х (21) 4788300/10 (22) 01,02.90 (46) 23,02.92. Бюл. N . 7 (72) С.В,Черный (53) 531.768(088.8) (56) Новиков Л.З., Шамалов M.Þ. Механика динамически настраиваемых гироскопов.—

Мл Наука, 1985; с. 10-19, рис. 2 (а-г).

Репников А.В., Сачков Г.П., Черноморский А.И. Гироскопические системы. — М.:

Машиностроение, 1983, с, 52 — 62, рис, 2.3, (54) ДВУХСТЕПЕННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ (57) Изобретение относится к измеритель- ной технике и может быть использовано для измерения угловых скоростей, ускорений и производных более высокого порядка от угловых движений объекта. Цель изобретениФ вЂ” расширение функуциональных возможностей за счет формирования сигналов, про. Ж 1714521 А1 порциональных производным от углового движения, Маховик гироскопа 1, упругого подвешенный на торсионах к валу электродвигателя 2, вращается с постоянной угловой скоростью и находится в резонансном режиме. Сигналы с магнитоэлектрических датчиков угла 4 и 5 поступают на умножители 6 и 7, выполняющие функции синхронных детекторов, где в результате перемножения с сигналом генератора опорного напряжения 3 формируется сигнал, пропорциональный сумме ортогональных составляющих измеряемой угловой скорости. Далее сигнал с выхода умножителей 6 и 7 поступает на входы фильтров 8 и 9, включающих в себя сумматоры 10 и 11 и блоки интегрирования

12 и 13, на выходах которых и формируются сигналы, пропорциональные производным различных порядков от углового движения. 2 ил.

1714521

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых скоростей, ускорений и производных более высокого порядка от угловых движений объектов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения производных более высокого порядка от углового перемещения.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2 — функциональная схема обработки информации в фильтрах измерителя.

Двухстепенный измеритель угловых производных состоит из маховика 1 гироскопа, упруго подвешенного на торсионах к валу электродвигателя 2, генератора 3 опорного напряжения, магнитоэлектрических датчиков 4 и 5 угла, установленных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и воспринимающих углы поворота маховика 1 относительно нейтрального положения в этих плоскостях, умножителей 6 in 7, фильтров 8 и 9, состоящих соответственно из сумматоров 10 и 11 и блоков 12 и 13 интегрирования.

Каждый из сумматоров 10 и 11 (фиг, 2) имеет первый вход,(n — 1) вторых входов, и третьих входов и выход, Каждый из блоков

12 и 13 интегрирования состоит из и последовательно соединенных интеграторов.

Двухстепенный измеритель угловых производных работает следующим образом.

Маховик 1 гироскопа приводится во вращение электродвигателем 2 с постоянной угловой скоростью, равной круговой частоте собственных колебаний маховика в торсионном подвесе. Этим достигается резонансная настройка гироскопа и его высокая чувствительность к двум взаимно перпендикулярным составляющим вх и сну измеряемой угловой скорости. При наличии вх и в углы уи д наклона маховика относительно корпуса прибора равны;

) =tg(+x(+C052QtJKO) 6>I12Qt1

О = k, (Ы (1-Со Rgb) Я„ П Яами)7 где Ко — коэффициент, зависящий от моментов инерции маховика и степени демпфирования его колебаний;

Q — угловая скорость вращения маховика.

При этом выходные напряжения датчиков 4 и 5 угла имеют значения = хд, х („@n252t+c (1-cas2ptj+

+<63 Лсо5RRE< 2я а gin 2aK)

4 ="о Ко СС х(<+СО52а+)+а 5 2а -2Q„Q. Б1п 204+ ЙcDtiQ со ) 2Ы

7 где К вЂ” коэффициент, зависящий от конструктивных параметров датчиков угла.

Умножители 6 и 7 выполняют функции

15 синхронных детекторов. Их выходные напряжения равны (6 "o< Ko (<-zgg4 $) tcQgglp Qдф,Г х

Я

< ь n42 +Q>Qsin424tQ Q(t-coghs24))

37

Ll>=Koi "î G3p,sin 2QK+ — "sin 4QE t

Qg

< («o 4Q4)- yQ(1-co54g<)+u>sZsip4g<).

Напряжения. Ug и U7 имеют постоянные и переменные составляющие.

Фильтры 8 и 9 подавляют переменные

30 составляющие Us и U7, а также обеспечивают выделение сигналов, пропорциональных

ñî и со, из суммарных сигналов Ug и U7. При этом блоки 12 и 13 выполняют только интегрирование сигналов, а сумматоры 10 и 11

35 обеспечивают сложение сигналов с одновременным умножением на соответствующие постоянные коэффициенты, В блоках 12 и 13 интегрирования на выходе последнего (n-го) интегратора фор40 мируется сигнал, пропорциональный составляющей измеряемой угловой скорости, а на выходах предыдущих — пропорциональные производным от нее по времени, Формула изобретения

45 Двухстепенный измеритель угловых производных, содержащий маховик, упруго связанный с валом электродвигатель, генератор опорного напряжения, два магнитоэлектрических датчика угла положения

50 маховика, два умножителя и два фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения производных более высокого порядка от углового

55 перемещения, выходы датчиков угла соединены с первыми входами умножителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора опорного напряжения, а выходы каждого умножителя соединены с входом соответствующего фильтра, каждый из кото1714521

45

Составитель А, Альюаев

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Ìîðãåèòàë Корректор С. Шевкун

Заказ 690 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рых включает в себя сумматор и блок интегрирования, состоящий из последовательно соединенных интеграторов, причем вход первого интегратора соединен с выходом сумматора, выходы каждого из интеграторов, кроме последнего, соединены с соответствующими вторыми входами сумматора этого фильтра, а выходы всех интеграторов в одном фильтре соединены с соответствующими третьи5 ми входами сумматора другого фильтра,