Устройство для определения фазочастотных характеристик угловых акселерометров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ

Своз Советских

Социалистических

Республик

746292

;I а -.

Я 1 и 5

U5 Щ ya9jjs1ij " t )by. ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05. 06. 78 (21) 2625310/18-10 (51)ф . (д.2

G 01 P 21/00 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07Л 780. Бюллетень Йо. 25 (53) УДК 531. 768 (088.8) Дата опубликования описания 07.0780

\ (72) Авторы изобретения

В. А. Иванов и В. М. Менчиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗО-ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК УГЛОВЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения фазо-частотных характеристик угловых акселерометров. 5

Известны автоматические устройства отсчета положения объекта с помощью автоколлиматора, снабженного фотоэлектрическим преобразователем, формирователем импульсов и осциллографом (1) .

Недостатками известных устройств являются низкая точность и то, что они не позволяют измерять фаэочастотные характеристики приборов. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для градуировки угловых акселерометров, содержащее поворотную платформу 20 с закрепленными на ней зеркалами и узлами крепления. исследуемого углового акселерометра, автоколлиматор с фотоэлектрическим преобразователем и формирователем, блок разделения импульсов по двум каналам, измеритель временных интервалов и осциллограф (2) .

Недостатки этого устройства характеризуются низкой точностью и малой 30 производительностью процесса измерения, которая заключается в формировании опорного импульса, получаемого с выхода автоколлиматора. Этот процесс трудоемок из-за того, что необходимо установить амплитуду колебаний платформы, равной углу, заданному с помощью установленных на платформе зеркал. Низкая точность обусловлена также дрейфом нуля усилительной и преобразующей аппаратуры, которая формирует импульс в момент перехода выходного сигнала исследуемого акселерометра через нулевое значение. Операции дифференцирования выходного напряжения углового акселерометра вызывают значительные погрешности при определении фазочастотных характеристик угловых акселерометров.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение процесса настройки устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены генератор импульсов и два формирователя импульсов, каждый из которых содержит блок управления, делитель и реверсивный счетчик, при этом вход блока управления одного из формирователей им746292

C " пульсов соединен с выходом исследуе мого акселерометра, вход блока управления другого формирователя импульсов соединен с выходом автоколлиматора,причем один выход блока управления формирователей импульсов через делитель связан с первым входом реверсивного счетчика, а другой eI o выход — со вторым входом, а выходы реверсивных счетчиков соединены соответственно со вторым входом блока управления и входами измерителя временных -интервалов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу. 15

Устройство содержит поворотную платформу 1 с установленными на ней зеркалами 2 и узел крепления исследуемого углового акселерометра 3.

Зеркала 2 оптически связаны со вхо- 20 дом автоколлиматора 4, в состав которого входит фоТоэлектрический преобразователь и формирователь. Устройство содержит также генератор им-. пульсов 5, измеритель временных интер-25 валов б и два идентичных формирователя импульсов 7. Каждый формирователь импульсов содержит блок 8 управления, делитель 9 и реверсивный счетчик 10.

Устройство работает следующим образом.

От зеркала 2 в момент, соответствующий нормальному положению его

oTHocHTBJIbHo оптической оси автоколлиматора, HB вход автоколлиматора 4 приходит отраженный сигнал в виде светлого вертикального штриха. При угловых колебаниях платформы 1 4 „д, (см. фиг. 2) несколько больших, чем угол между зеркалами Р„„ ) Р =Ф, в течение первого полуперйода колебания 40 на вход автоколлиматора 4 поступает два сигнала, отраженных от этого зеркала. С выхода формирователей автоколлиматора 4 на вход блока 8 управления одного иэ Формирователя импуль 45 сов 7 поступает два импульса U . С приходом первого импульса от генерато. ра 5 через делитель 9 на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 начинают поступать квантующие импульсы высокой частоты.U I . Второй импульс прекращает поступление квантующих импульсов высокой частоты на суммирующий вход реверсивного счетчика 10. В течение второго периода колебания платформы

1 эа первый полупериод от того же зеркала поступают два импульса. С приходом первого импульса блок 8 управления начинает пропускать квантующие импульсы вйсокой частоты U<>C на вычитающий вход реверсивного счетчи- 40 ка 10. Частота импульсов, поступив ших на этот вход в два раза больше, чем частота импульсов, поступивших на суммирующий вход реверсивного счетчика. В момент времени, когДа 5

/ число импульсов, поступивших на вычитающий вход, станет равным числу импульсов, поступивших на суммирующий вход, с выхода реверсивного счетчика 10,поступит импульс UbbiX который будет соответствовать максимальному отклонению платформы от положения равновесия.

Одновременно с первым и аналогично ему работает второй формирователь импульсов 7. Синусоидальный сигнал с выхода исследуемого углового акселерометра 3 поступает на вход блока 8 управления формирователя импульсов 7, где в момент пере; хода напряжения чЕрез нуль формируются короткие импульсы. Временной интервал между этими импульсами, сформированными эа первый полупериод, заполняется квантующими импульсами высокой частоты О р . Эти импуль сы от генератора 5 через делитель 9 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 10. За время первого полупериода второго по счету периода квантующие импульсы высокой частоты О рс поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 10.

Частота этих импульсов в два раза больше, чем частота импульсов, поступивших на суммирующий вход реверсивного счетчика 10. В момент, когда количество импульсов, поступивших на о6а входа реверсивного счетчика

10,станет равным, с выхода реверсивного счетчика 10 снимается импульс

0,ьlx 29С временное рого соответствует максимальному значению напряжения исследуемого углового акселерометра.

С помощью измерителя временных интервалов б определяется временной сдвиг между импульсом 6 ь,< р, полученным оТ автоколлиматора 4, и импульсоМ 0 Ьц 2рс сфоРмиРованным oT cHI нала исследуемого акселерометра 3.

Этот временной сдвиг равен фазовому сдвигу между временным положением платформы 1 и выходным напряжением . исследуемого углового акселерометра 3.

Формула изобретения

Устройство для определения фазочастотных характеристик угловых акселерометров, содержащее поворотную платформу с установленными на ней зеркалами и узлами крепления исследуемого акселерометра, привод платформы, автоколлиматор с преобразователем и формирователем импульсов, измеритель временных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьацения точности и упрощения процесса настройки устройства, в него введены генератор импульсов и пва формирователя импульсов, каж5

746292 дый из которых содержит блоки управления,делитель и реверсивный счетчик, при этом вход блока управления одного из формирователей импульсов соединен с выходом исследуемого .акселерометра, вход блока управления другого формирователя импульсов соединен с выходом автоколлиматора, причем один выход блока управления формирователей импульсов через делитель связан с первым входом реверсивного счетчика, а другой его выход — со вторым входом, а выходы реверсивных счетчиков соединены соответственно со вторым входом. блоков управления и входами измерителя временных интервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воронцов Л.Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных веЛи-. чин. М., "Машиностроение", 1965, с .118-119.

2. Авторское свидетельство СССР

9 473952, кл. С 01 P 21/00, 1975 (прототип).

746292

° (y

Составитель И.Казаков

Редактор Н.Шильникова Техред М. Кузьма Корректор И.Муска

Заказ 4096/14 Тираж 1019. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж=35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4