Двухкоординатный датчик угловой скорости

 

О П И С А Н и Е е-579843

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свес Советских

1еааиалистических

Рвовублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2323635/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата Опубликования описания 30.08.77 (5l) М, Кл. С 01Р 9/02

Ьвударстваниый комитет

Совета Министров СССР лв лмам изобретений и открытий (53) УДК 531.677.53. .082.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Демиденко, И. И, Ермаков и А. А. Варенов (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения угловой скорости движения основания.

Известны датчики угловой скорости, построенные на двухстепенных гироскопах, содержащие гиромотор, внешнюю рамку, преобразователь координат, датчик угла и приводной электродвигатель (1, 2). Недостатком этих устройств является наличие вредных моментов от боковых перегрузок.

Цель изобретения — повышение чувствительности за счет исключения влияния боковых перегрузок и автоматической компенсации центробежного момента гироскопическим.

Это достигается тем, что предлагаемый датчик угловой скорости снабжен дополнительным гиромотором, при этом оба гиромотора установлены на концах штанги, образующей вместе с осью вращения крестовину, подвижно установленную во внешней рамке.

На чертеже показана кинематическая схема двухкоординатного датчика угловой скорости.

Датчик состоит из внешней рамки 1, которая установлена в подшипниках корпуса 2 прибора и вращается вокруг оси Y с угловой скоростью Q = Const при помощи синхронного электродвигателя 3. В опорах внешней рамки установлена ось 4 крестовины, на штан2 ге 5 длиной 2/ которой закреплены гиромоторы 6 и 7, вращающиеся в одну сторону. На оси 4 установлен датчик 8 угла поворота крестовины относительно оси Х прибора, кото5 рый электрически соединен с преобразоватп. лем 9 координат.

Принцип действия прибора состоит в следующем.

С подачей напряжения на двигатель 3 и ги10 ромоторы 6 и 7 и при отсутствии угловых скоростей движения основания по оси Х прибора приложены следующие моменты: момент центробежных сил

Л„о — (m, +и,)1 Ы sina,cosa, =

: ml Й $1пар cos ap, где ао — угол между перпендикуляром к оси вращения внешней рамки и осью Z прибора; пгь m> — массы первого и второго гиромоторов, и гироскопический момент

Aã = (H, + H ) Я cos aо — HQ cos a, 25 где Н,, Н вЂ” кинематические моменты первого и второго гиромоторов.

Суммарный вредный момент, приведенный

30 к оси Х прибора — М,. В установившемся сое.1 г ОыЗ

3,кепием

),У

2 стоянии работы прибора уравнснис равновесия момщ1тов зан11сываегся в виде

Лчв> — — >>1 1ю -) — М„ пли с уч: 1ом природы моме ггов чг1 C?- sin ":, соз:, =- Н? со;, + N,. (1)

Из уравнения (1) рый при отсутствии угловых скоростей движения oc:!oBàíllÿ, при нмаст определенное значение. Г!ри движении основания с угловы- 1О

I>>III СКОР ОСТЯ V! Id 01 11 (0- >> P а 13HCIIIIP gl B!11KUII Ilrk крестовины относительно оси Х прибора, которое с точностью до величин первого порядка малости имеют вид

АЬз. + >>гЛю. + (Н ? — и." .? ;.,) Ьх =

= AQ (ui, з1п Ы вЂ” ю1 cos Ql), (2) где Л =- nil - — приведенный момент инерции относительно оси Х прибора; и — коэффициент вязкого трения;

u — указанный выше угол, соответCTB>> 1O1ÖIiй РСЖИМ1 аВТОМ аТПчсскОЙ настроЙки; со=,, ю1>, — ПрОЕКцнн абСОЛЮтНЫХ УГЛОВЫХ скоростей движения oci .oBà! Ièÿ на осп (и ц> системы координат O qii:, связанной с основанием прибора.

В установившемся режиме работы прибора 30 выходная координата va определяется выраЬа -- - — (ю> З1П 1гг+ 1 COSЮ). (3)

Н i462aю

11з этого выражения следует, что подбирая масштс10пыи коэффициент мОжнО регулировать чувствнтсльность прибора.

С дат ц1ка угла 8 сигнал, пропорциональнь.и углу Ла, поступает па преобразователь координат, 113 котором выделяются два си гп11ла: один пропорциональный угловой скорости

ы., а другой о.-. ч ор мула изобретения

Двухкоординатный датчик угловой скорости, содержащий гиромотор, внешнюю рамку, преобразователь координат, датчик угла и приводной электродвигатель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, датчик снабжен дополнительным

1.промотором, при 3Toivl оба гиромотора установлены на концах штанги, образующей вместе с осью вращения крестовину, подвижно уста:ювлснную Во внешней рамке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CLLIA _#_> 3382726, кл. 324 — -163, опублик. 1968.

2. Г. O. Фриндленбер, М. С. 1озлов. Авиационные гироскопические приборы. Оборонгиз

1961, с. 284 — 286.