Устройство для измерения угловой скорости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 211892

Заявлено 27Л1.1970 (№ 1409057/18-10) 1. Кл. 6 01р 9;00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08.11.197>3. Бюллсте:;ь Л" !0

Дата опубликования описания ЗХ11.1973

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

У,.З,К 531.767(088,8) Автор изобретения

1О. И. Иориш

Московский вечерний металлургический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

«ГИ РОПЛИ Н»

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известно устройство для измерения угловой скорости «Гироплин» по авт. св. № 211892.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что секторы электродов соединены попарно крест-накрест, соседние пары объединены в два выходных канала, а между соседними секторами размещены дополнительные электроды в виде ламелей, образующих вместе со шнуром замкнутую цепь.

Это позволяет обеспечить одновременное измерение двух пространственных компонентов вектора угловой скорости.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема описываемого устройства; на фиг. 2— его мостовая схема; на фиг. 3 — диаграмма импульсов.

Устройство содержит магнитный узел, выполненный, например, в виде соленоида 1 (магнита или электромагнита), два анода в виде полуколец 2, 8 и 4, 5, образующих соосные кольца с зазором между ними, и кольцевой катод б. Благодаря магнитному полю с индукцией В, создаваемому при попонки спленоида 1, находящегося внутри или вне баллона 7 (в левой части чертежа соленоид . условно показан прозрачным), контрагированный газоразрядный шнур 8 приводится во вспомогательное вращение в той же плоскости с некоторо постоянной скоростью V. При вращении устройства вокруг оси у, с подлежащей измерению угловой скоростью Q=Q„-, возникает знакопеременная кориолисова сила

5 инерции, смещающая шнур 8 в направлении оси х, что вызывает разбаланс мостовой схемы внешней цепи и появление переменного тока т „амплитуда которого принимается за меру угловой скорости Й,-.

l0 Таким образом, выходной сигнал оказывается модулированным частотой вспомогательного вращения шнура 8. Паразитные центробежные силы, направленные перпендикулярно оси х, не оказывают мешающего дей15 ствия.

Электрическое соединение полуколец анодов может быть произведено смежно (2 с 3 и

4 с 5), при этом импульсы выходного сигнала получаются знакопеременньп|и. При соедине20 нии полуколец крест — накрест (2 с 5 и 8 с 4) импульсы получаются односторонними (фиг. 3), и их знак определяется направлением вращения.

Для устранения паразнтной чувствительноaS сти к компоненту Й, предусмотрены две пары дополнительных электродов в виде ламелей 9, 10 и 11, 12, перпендикулярных ocè . В отрезки времени, когда шнур 8 скользит вдоль ламелей, он замыкает измерительный прибор 18

Зр в мостовой схеме.

369494

Устройство позволяет производить и одновременное измерение двух пространственных компонентов вектора угловой скорости с раздельной выдачей соответствуюших выходных сигналов. Для этого каждое из двух анодных колец делится на четыре равных сектора.

Каждые два смежных сектора из разных колец образуют пару и соединяются крест-накрест с парой по другую сторону оси х, Такая четверка секторов включается в самостоятельную мостовую схему с измерительным прибором в мосте. Когда шнур скользит вдоль четверки секторов, перпендикулярных оси у, устройство чувствительно преимущественно к компоненту Q, а когда скользит вдоль четверки других секторов, то устройство чувствительно к компоненту Q,.

Для снижения паразитной взаимной чувствительности против каждого зазора между соседними парами секторов могут быть установлены пары ламелей 9, 10 и 11, 12, блокирующие измерительные приборы как раз на те отрезки времени, когда паразитная чувствительность к неизмеряемому компоненту оказывается сравнимой с полезной чувствительностью, Если функции катода б и токосъемника полезного сигнала разделены так, что газоразрядный шнур 8 вращается между двумя сплошными кольцевыми концентрическими электродами, лежащими в одной плоскости, то параллельно этой плоскости располагаются две группы плоских токосъемных секторов.

Когда постоянно вращающийся в магнитном поле шнур 8 проходит между двумя секторами, то, например, при наличии измеряемого компонента И, кориолисова сила инерции отжимает шнур 8 в сторону одного из секторов и электризует его больше, чем противоположный сектор. Когда шнур 8 перейдет к соседней паре секторов, устройство станет чувствительно к компоненту Р„ а чувствительность к компоненту Q исчезнет. Чем секторы уже, тем точнее производится отстройка компонентов одного от другого.

Принципиальная схема соединений предусматривает два самостоятельных выхода к щ двум усилителям.

Если соленоид 1 питается переменным током, то кольцевой катод целесообразно разделить на четыре самостоятельных сектора, благодаря чему одновременно загораются четыре у газоразрядных шнура, совершающих около своего положения равновесное вращательное колебательное движение, оставаясь в плоскости yz. При наложении скорости с компонентами Q 0„, кориолисовы силы заставят колебаться каждый шнур в направлении оси х, т. е. поперек своей пары секторов. Направления вращения могут быть определены из сопоставления фазы каждого из выходных сигналов с переменным током, питающим соле25 ноид 1.

Предмет изобретения

Устройство для измерения угловой скорости «Гироплин» по авт. св. № 211892, отличачО юи ееся тем, что, с целью одновременного измерения двух пространственных компонентов вектора угловой скорости, секторы электродов соединены попарно крест-накрест, соседние пары объединены в два выходных каЗ5 нала, а между соседними секторами размещены дополнительные электроды в виде ламелей, образующих вместе со шнуром замкнутую цепь.

369494

А-А

Фиг Z

Составитель В. )Килейкина

Техред Л. Богданова Корректор С. Сатагуловэ

Редактор С. Хейфиц

Заказ 1842/6 Изд. № 1431 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1А Ьг. 1

/ виг 3