Измерительный преобразовательскорости и ускорения

Измерительный преобразовательскорости и ускорения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0Ц794550

Ьвз Ьветскик

Юециалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.01.79 (21) 2718633/18-10 с присоединением. заявки № 2719807/18-10 (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. К .

G 01Р 15/13

Гасударственный комитет

:СССР (53) УДК 531.768 (088.8) пе делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

С. Ф. Коновалов

Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ

И УСКОРЕНИЯ

Настоящее, изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скоростей и ускорений движущихся объектов.

В настоящее время для измерения ско- . ростей и ускорений широко применяются компенсационные датчики с магнитной подвеской чувствительных элементов (1).

Наиболее близким по технической сущности и решаемым задачам является акселерометр, содержащий чувствительный элемент с подвеской, датчик положения чувствительного элемента, подключенный через усилитель с интегрирующим звеном к датчику момента (21.

К недостаткам известного устройства относится чувствительность к вибрациям, что приводит к погрешностям моментного датчика в цепи обратной связи. Кроме того, такие конструкции обеспечивают нулевые отклонения чувствительного элемента при измерении постоянных входных воздействий, но имеют плохие динамические характеристики и не могут обеспечить нулевых отклонений подвижного узла при изменении переменных ускорений.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два фазочувствительных выпрямителя и сумматор, при этом входы фазочувствительных выпрямителей подключены к средним точкам резонансных контуров подвеса, цен3 трирующих маятниковый узел по оси, параллельной оси чувствительности измерительного преобразователя, а выходы фазочувствительных выпрямителей через сумматор подключены ко входу усилителя.

10 На чертеже представлена схема устройства.

Преобразователь содержит маятниковый узел 1, магнитные подвесы 2, 3, обмотки

Ф вЂ” W8 полюсов магнитных подвесов и ем15 кости C — Со резонансных контуров, датчик узла 4, датчик момента 5, усилитель 6, фазочувствительные выпрямители 7, 8, сумматор 9, корректирующую цепь 10.

Схема работает следующим образом.

20 С диагоналей мостов магнитных подвесов

2 и 3 снимаются сигналы, пропорциональные перемещениям их роторов. После выпрямления и суммирования выделяется сигнал, пропорциональный радиальному

25 смещению маятникового узла. Маятниковому узлу акселерометра придается небольшая избыточная плавучесть или остаточный вес. При этом сигнал, снимаемый с сумматора, будет пропорционален уско30 рению «а», ориентированному по оси чув794550 ствительности измерительного преобразователя. На чертеже изображена схема магнитного подвеса последовательного типа.

Выделение сигнала, пропорционального а,,, возможно также при использовании резонансных магнитных подвесов параллельного типа, построенных по мостовым схемам, и активных магнитных подвесов.

После сумматора сигнал поступает на вход усилителя контура электрической пружины и формирует ток моментного датчика, удерживая подвижной узел от поворота вокруг оси подвеса. Крутизна цепи формирования тока моментного датчика от сигнала, снимаемого с сумматора, выбирается такой, чтобы возникающий при этом момент моментного датчика М„был равен инерционному моменту mla„,„, где ml— маятниковость подвижного узла. Точность формирования компенсирующего момента

М„не может быть высокой, посколькуформирование обеспечивается разомкнутой схемой. В,связи с этим к подвижному узлу акселерометра будет приложен разностный момент (mla„,, M„), под действием которого подвижный узел развернется на угол р, и датчик угла 4 выработает сигнал, необходимый для уравновешивания разностного момента.

В установившемся режиме будет соблюml даться равенство JqM — — — a»M, где кд—

Кдм крутизна моментного датчика акселерометра. Угловое отклонение подвижного узла измерительного преобразователя ш иэм Л к

1=

К где к — крутизна контура электрической пружины.

Корректирующая цепь 10, шунтирующая интегратор, предназначена для формирования необходимой амплитудно-частотной характеристики цепи формирования сиг5 нала, поскольку в поплавковом приборе из-за влияния демпфирующих моментов и присоединенной массы жидкости сигнал, снимаемый с сумматора, будет пропорционален а„,„,. только при малых значениях

10 частоты измеряемого ускорения, что может быть недостаточно для конкретного применения преобразователя.

15 Формула изобретения

Измерительный преобразователь скорости и ускорения, содержащий маятниковый узел, резонансный магнитный подвес с це20 пями центрирования, датчик угла, выход которого через усилитель соединен с датчиком момента, отличающийся тем,что, с целью повышения точности, в него введены два фазочувствительных выпрямителя

25 и сумматор, при этом входы фазочувствительных выпрямителей подключены к средним точкам резонансных контуров подвеса, центрирующих маятниковый узел по оси, параллельной оси чувствительности измерительного преобразователя, а выходы фазочувствительных выпрямителей через сумматор подключены ко входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Никитин Е. А. и др. Проектирование дифференцирующих и интегрирующих гироскопов и акселерометров, М,, 1969, с.178.

2. «Гироскопирующие системы», под ред.

Д. С. Пельпора, ч. П, М., 1972, с. 61 (про40 тотип) .

794530

Редактор Б. Федотов

Заказ 40/19 Изд. Ме 121 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Е, Швецов

Техред И. Пенчко

Корректоры: Н. Федорова и А. Степанова