Акселерометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Союз Советских

Социалистических

Республик (>>» 591776 (51) М. Кл. (22) Заявлено 20.07.76 (2т)2390447/18-1 с присоединением заявки №вЂ” (т 01 Р 15/08

Гасударственный комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень №5 (53) УДК 531.768 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.01.78 (72) Авторы изобретения

A. Г. Бурик, В, С. Климов и Ю. Я. Никулин (71) Заявитель (54) А КСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к области автома- тики измеритепьной техники и может быть использовано дпя измерения ускорений в на, вигационных системах управпенич и стабипи-бации летательных аппаратов. 5

В навигационных системах инерциапьной навигации широко используются. аксеперометры компенсационного типа, содержащие физический маятник, датчик угла и датчик момента, подключенный ко входу и выходу»Е усилителя обратной связи (lj.

Известен также компенсационный аксеперометр, в котором дпя повышения чувствительности и улучшении динамических свойств15 дополнительно введена интегральная обрат.ная связь 12 .

Однако. в известном аксеперометре изза сухого трения в опорах существует зона нечувствитепьности; и сухое трение искажа- 20 ет пинейность характеристики аксеперометра.

Белью изобретения является повышение чувствительности за счет снижения впияния .сухого трения на характерйстики аксеперометра. 25

Поставленная цепь достигается тем, что в аксеперометр допопнитепьно введены трио-.. гер Шмидта с электронным ключом на его е выходе, вход триггера Шмидта подключен к. выходу датчика. угла, кнюч подключен параллельно конденсатору интегрирующего уси лителя, а вход интегрирующего усилителя подкпючен к источнику постоянного напряжения через регунируемый потенцнометр.

Электрическая функциональная схема аксеперометра изображена на чертеже.

Аксеперометр состоит из датчика угпа

1, подключенного через усилитель 2 сбра1 ной связи к первому (а) управпяемому входу моментного датчика 3, триггера Шмидта

4, эпектронного кпюча 5 операционных усилителей 6-9 и регулируемого резистора 10

Подвижный контакт регупируемогс резис4 тора 10 зоны нечувствитепьнос;ти подключен ко вход1 интегрирукнцего усипитепя 7, а также через суммирующий усилитель 8 ко второму входу выходного усипнтепя 9.

Первый вход выходного усидитепя 2 подкпючен к выходу датчика yrna 1. Выход интегрирующего усипитепя 7 подсоединен

591776 х первому входу суммирующего усилителя

8, а также подсоединен ко второму входу (6) моментного датчика 3. Параппепьно конденсатору 11 интегрирующего усилителя

7 подключен электронный ключ 5, к управляющему входу которого через предварительный усипитепь 6 и триггер Шмидта 4 подкпючен выход датчика угла 1.

Дня повышения чувствительности и увеличения быстродействия триггера Шмидта 1р

4 предварительный усилитель 6 должен иметь большой козффициент усиления.

Регупируемым резистором 10 устанавливается сигнал, соответствующий зоне нечувствитепьности акСеперометра. 15

Аксеперометр работает следующим образом.

В момент приложения ускорения 9 >> пежашего в пределах зоны нечувствительности аксеперометра, на выходе датчика угла 2О

1 сигнал отсутствует. Триггер Шмидта 4 находится в таком состоянии, при котором электронный каюч 5 закрыт. При атом на выходе интегрирующего усипителя 7 формируется линейно возрастающий сигнал Ц „,25 который подается на допопйитепьный управляющий вход. (o) моментного датчика 3 (при отсутствии допоинительного входа - на основной вход с введеннем разделительных резисторов), где происходит алгебраическое 30 суммирование моментов, создаваел ых дейтвующим ускореннемМ Зх вк и допопни

I тельным линейно возрастающим сигналом

U . — М .. Увеличение дополнительного

Доп Доп .. сигнала происходит до равенства алгебраической суммы моментов, .создаваемых входным ускорением Ml>Ä ii допопнитепьным сигналом U >cÄ, моменту зоне нечувствительностй М > щ - м =м ()

ЗХ

ffpu выполнений р енства (1) íà выходе датчика угпа 1 появляется снгнап, который усипивается предваритепьным уснпитепем

6 до вепичины, обеспечивающей переброс

45 триггера Шмидта 4 в неустойчивое состояние. При этом выходной сигнап триггера.

Шмидта 4 насьпцает эпектронный кпюч 5.

Это обеспечивает разряд интегрирующей емкости 11 и пинейное уменьшение допопнитепьного сигнала 9 оп с выхода интегрирующего усипитепя 7. Причем уменьшение допопнитепьного сигнапа происходит до величины, при которой на выходе датчика угпа

l сигнал исчезнет. Это приводит к возврату триггера Шмидта 4 в устойчивое состояние, закрытию эпектронного кпюча 5 и новому формированию линейно. возрастающего допопнитепьного сигнапа Одоп.ВозРастание допопнитепьного сигнапаМ происходит по велидоп, чины, при .которой выпопняется равенство

4 (3 ) и ноявпйе тся сигнал на выход датчика

$ Ãïa 1 . В дальнейшем работа cxE=,. !û ан aJ(AГична

Одноврел1енно донопннтепьный снгйан0 д,, с выхода интегрнруышего усилителя 7 алгебраически сумлн:руется на суммирующем усилителе 8 с сигналом; соответствующим зоне нечувствительности. В результате этого с выхода суммирующего усилителя 8 снимается сигнап, соответствующий входному ускорению W х, и через выходной усипитепЬ 9 поступает на выход аксеперометра, При отсутствии входного ускорения 9! схема. работает анапогично. При этом вейичина сигнапа, снимаемого с выхода интегрирующего усилителя 7, равна величине сигнала зоны нечувствитепьности по противоположной полярности, а следовательно на выходе суммируюшего усилителя 8 и выхо-де аксеперометра сигнал равен нупю. . При наличии входного ускорения%а,бопьшого, чем зона нечувствитепьности, трш-. гер Шмидта 4 находится s неустойчивом саотоянии, электронный ключ 5 открыт, на выходе интегрирующего усипитепя. 7 сигнал равен нулю. При этом к выходному сигналу. датчика угла 1 на входе выходного уси- лителя 9 прибавляется сигнал, соответствующий зоне нечувствительности, снимаемый с выхода суммирующего усипитепя 8. Спедоватепьно, на выходе аксеперометра появляется сигнап, соответствующий входному ускорению Ф с учетом зоны нечувствитепььх но.сти.

Формула изобретения

Аксеперометр, содержащий инерционную массу датчик угпа, интегрирующий усилитель подкпюченный параппепьно -усилителю обратной связи ко входу моментного датчика, отпичающийс ятем, что,с цепью повышения чувствитепьности, .в него допопнитепьио введены триггер Шмидта с апектронным ключом на его выходе, при этом вход триггера Шмидта подкпючен к выходу датчика угпа, эпектронный кпюч подключен параппепьно конденсатору интегрирующего усипитепя, а вход интегрирующего усипитепя подключен к источнику постоянного напряжения через регупируемый потенциометр.

Источники внформацйи, принятые во внимание при экспертизе:

1. Горенштейн И, A. Øóøìàí И. А. Инер; циапьиые навигационные системы; М, 1970.

2."Измерение угловых ускорений . Труды метропогических институтов СССР, вып. 148 (203), М-Л, 197З, с. 118-124.

Составитель Е..Швецов

Редактор В. Фельдман Техред И. Климка Корректор, Л. федорчук

Заказ 581/37 . Тираж Й© . Подписное

Щ4ИИПИ Государственного комитета Совета Министоов СССР по дедам изобретений и- открытий

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

Фипиад ППП Патент,.r, Ужгород, уп. Проектная, 4