Устройство для испытания угловых акселерометров

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllVSllHH

УД) G 01 P 21 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г"=

С (21) 2920241/18-10 (22) 05.05. 80 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72.) K).A. Hû÷êîâ, Ю. В.Васильев, В.A.Èâàíîâ и В.N.Ìåí÷èêîâ (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Левина) (53) 531.768(088.8)

0 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 344360, кл. G 01 P 21/00, 1972..

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2796055; кл. G 01 Р 21/00, 1979.

ÄÄSU„„1.007023 . A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫПНИЯ

"УГЛОВЫХ АКСЕЛЕРОИЕТРОВ, содержащее двигатель с платформой, образцовый датчик и блок питания, о е л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения частот-:. ного диапазона воспроизводимых ускорений, в устройство введены последовательно включенные фаэоинвертор, элемент с нелинейной статической характеристикой и фильтр низших частот, при этом выход образцового датчика соединен с входом фазоинвертора., а выход фильтра низших частот подключен к входу двигателя.

1007023

Составитель В. Пименов

Редактор О.Половка Техред M.Koøòóðà

Корректор А.Повх

Заказ 2130/68 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для снятия частотных характеристик угловых акселерометров при их исследовании, градуировке и поверке, Известно устройство для задания линейных и угловых ускорений, содержащее платформу с приводом, датчиком угла поворота, последовательно соединенными задатчиками и интегратором.

Выход интегратора подключен к входу 10 управления приводом платформы, а вход задатчика соединен с датчиком угла f1).

Недостатками этого устройства являются низкая точность, пониженное 15 быстродействие и ограниченный частотный диапазон.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для испытания угловых акселерометров, содержащее двигатель с платформой, образцовый датчик и блок питания (2 ).

Известное устройство имеет следующие недостатки: недостаточная. точность воспроизведения гармонических 25 колебаний за счет нелинейных искажений; недостаточная стабильность к внешним возмущениям; ограниченный частотный диапазон.

Целью изобретения является повыше-ЗО ние точности и расширение частотного диапазона воспроизводимых ускорений.

ПоставлЕнная цель достигается тем, что в устройство для испытания ,угловых акселерометров, содержащее двигатель с платформой, образцовый датчик и блок питания, введены последовательно включенные фазоинвертор, элемент с нелинейной статической характеристикой и фильтр низших частот, при этом выход образцового 4О датчика соединен с входом фазоинвертора, а выход фильтра низших частот подключен к входу двигателя.

На чертеже представлена структур-. ная схема устройства. 45

В устройстве на валу двигателя 1 укренлена платформа 2 для установки на ней акселерометра и преобразователь 3 угла поворота вала. Выход преобразователя 3 связан с входом фа-50 зоинвертора 4, выход которого через последовательно. соединенные элемент

5, обладающий нелинейной статической

;характеристикой1 например усилитель с насыщением, и фильтр 6 низших частот подключен к двигателю. Возбуждение двигателя осуществляется от источника 7 питания.

Устройство работает следующим образом.

В замкнутой нелинейной системе при отсутствии внешнего воздействия возникают собственные устойчивые периодические колебания (автоколебания). Сигнал на выходе элемента 5 с нелинейной статической характеристикой (например, усилитель с насыщением ) имеет не гармоническую, а некоторую сложную форму, зависящую от вида нелинейности. Фильтр 6 низших частот пропускает только первую гармонику этого сложного сигнала. Гармонические колебания всех остальных частот (кратных первой ) будут этим фильтром подавлены. Сигнал с фильтра

6 низших частот непосредственно подается на ротор двигателя 1, следовательно, ротор двигателя 1, а также установленные на валу двигателя 1 платформа 2 с размещенным на ней акселерометром будут совершать угловые колебания с частотой и амплитудой первой гармоники. Для устойчивости автоколебаний в устройстве используется отрицательная обратная связь, что приводит также к увеличению быстродействия система и уменьшению всех возмущающих воздействий, приложенных к системе, в (1+К х К ос ) раз (где

К и К ос — коэффициенты передачи прямой цепи и цепи обратной связи ).В устройстве используется отрицательная обратная .связь по углу поворота ротора двигателя 1. Дпя этой цели на валу двигателя 1 установлен преобразователь угла поворота ротора двигателя в напряжение. Фазоинвертор 4 служит для изменения знака выходного сигнала преобразователя 3. Возбуждение двигателя 1 осуществляется от источника

7 питания.

На основании результатов исследования макета устройства обнаружено, что использование замкнутой схемы устройства (с отрицательной обратной связью, например, но углу поворота ротора двигателя ) позволяет повысить в 1,5 раза точность градуировки и расширить частотный диапазон в 2 раза.