Измеритель угловой скорости

 

О Д И С А Н И Е 1и1769435

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.10.78 (21) 2678363/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

С 01Р 9/02

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 531.768 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения В. С. Бобрышев, М. С. Орлова, Н. Е. Семина и Л. Д. Галактионов (71) Заявитель (54) ИЗМ ЕР ИТЕЛ Ь

Изобретение относится к гироскопическим приборам — гиротахометрам и может быть использовано в системах автоматического управления летательных аппаратов.

Известен одноканальный двумерный измеритель угловой скорости, в котором угол колебаний чувствительного элемента а, подвешенного внутри быстровращающегося ротора на упругом торсионном подвесе, пропорционален измеряемой угловой скорости, причем амплитуда колебаний а характеризует величину вектора угловой скорости, а фаза колебаний — направление вектора угловой скорости в пространстве (1).

Наиболее близким по технической сущности является измеритель угловой скорости, содержащий ротор, внутри которого размещен на упругом торсионном подвесе чувствительный элемент, охваченный катушкой съема, электромагнитные упоры, расположенные попарно-симметрично у концов чувствительного элемента, источник питания, усилитель, подключенный к фазочувствительному выпрямителю, и переключающее устройство (2).

Недостатками известного измерителя угловой скорости являются сравнительно невысокая точность измерения, большие вес и габариты. Эти недостатки возникают

УГЛОВОЙ СКОРОСТИ <1 Т Б П1т

@ fbi i1 „ 1, j!* . f8) Ц1 ц 1

) за счет наличия двух маятников (чувствительных элементов), расположенных друг в друге, и двух систем съема, оказывающих влияние друг на друга,.наличия внутри быстровращающегося ротора контактов реле, источника питания, вибрационного воздействия на двойной частоте вращения от ударов одного из маятников по упорам.

При больших измеряемых угловых скоро10 стях удары маятника об упоры будут значительные, что может привести к разбалансировке маятника и снижению надежности.

Целью изобретения является повышение

15 точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель введены пороговое устройство, фильтр и выпрямитель, при этом в каждой паре магнитных упоров обмотки соедине2О ны последовательно между собой, а обмотки соответствующих пар соединены между собой встречно-параллельно и подключены к источнику питания через первую группу нормально разомкнутых контактов пере25 ключающего устройства, обмотка которого подключена через пороговое устройство, фильтр и выпрямитель ко входу фазочувствительного выпрямителя, а выход измерителя угловой скорости соединен с усилиЗО телем, зашунтированным второй группой

769435

10

65 нормально замкнутых контактов переключающего устройства.

На фиг. 1 изображен измеритель угловой скорости; на фиг. 2 — принципиальная схема измерителя; на фпг. 3 — электрическая схема.

Предлагаемый измеритель угловой скорости состоит из быстровращающегося ротора с двумя торцовыми крышками 2, на осях 3 которых в подшипниках 4 вращается ротор 1. Внутри ротора на упругом торсионном подвесе 5 закреплен чувствительный элемент б, который охвачен катушкой съема сигнала 7. На каждой торцовой крышке 2 укреплены по два электромагнитных упора 8, представляющие собой катушки с сердечниками, которые расположены на максимальном удалении от оси вращения.

На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема управления работой электромагнитных упоров. Сигнал переменного тока с выхода измерителя подается на усилитель Уь выход которого соединен с ФЧВ. Усилитель зашунтирован второй группой нормально замкнутых контактов К . Со входа ФЧВ сигнал подается на выпрямитель В, затем на фильтр Ф и пороговое устройство ПУ, на выходе которого находится обмотка реле Р, управляющая контактами.

На фиг. 3 изображена принципиальная электрическая схема подключения электромагнитных упоров к источнику питания.

Источник питания Е подключается через первую группу нормально разомкнутых контактов К1 к электромагнитным упорам.

Электромагнитные упоры в каждой паре подключаются последовательно, а сами пары подключены к источнику питания параллельно-встречно (Н и К вЂ” начало и конец каждой катушки электромагнитного упора) . Электрическая схема работает на постоянном токе. Питание на электромагнитные упоры подается через центральные контакты или ртутные контакты (на фиг. 1 не показаны).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При действии на измеритель больших угловых скоростей чувствительный элемент имеет предельную прокачку, и с катушки съема идет большой сигнал переменного тока, соответствующий верхнему диапазону скоростей (1-й диапазон). Этот сигнал идет на ФЧВ и на выпрямитель В, в котором он выпрямляется, затем с помощью фильтра выпрямленный сигнал фильтруется и подается на пороговое устройство, которое реагирует на конкретный максимальный сигнал, включая обмотку реле P. При наличии в обмотке реле P сигнала замыкается первая группа нормально разомкнутых контактов, подключая источник Е к электромагнитным упорам, а вторая группа нормально замкнутых контактов размыкается. Благодаря этому подключается усилитель У1 к выходному сигналу измерителя угловой скорости, а выход усилителя

Vi идет на ФЧВ.

При подаче питания на электромагнитные упоры создаются магнитные силы, которые препятствуют колебаниям чувствительного элемента, так как он выполнен из магнитотвердого материала, уменьшая его прокачку.

Питание, поданное на электромагнитные упоры, значительно уменьшает прокачку чувствительного элемента, т. е. крутизна выходного сигнала будет меньше. Для того чтобы получить непрерывную характеристику выходного сигнала при дальнейшем увеличении измеряемой скорости, уменьшение крутизны компенсируется подключением усилителя, т. е. в этом случае при малом угле колебаний чувствительного элемента измеряется большая угловая скорость. Следовательно, измеритель угловой скорости имеет два диапазона: диапазон измерения малых угловых скоростей (резонансная настройка) и диапазон больших угловых скоростей (когда подано питание на электромагнитные упоры) .

При действии на измеритель малых угловых скоростей в последовательной цепи выпрямитель, фильтр, пороговое устройство подается меньший сигнал и пороговое устройство отключит обмотку реле. Контакты первой группы разомкнутся, снимая питание с электромагнитных упоров, а контакты второй группы замкнутся, шунтируя усилитель Уь и измеритель работает как известное устройство.

Формула изобретения

Измеритель угловой скорости, содержащий ротор, внутри которого размещен на упругом торсионном подвесе чувствительный элемент, охваченный катушкой съема, электромагнитные упоры, расположенные попарно-симметрично у концов чувствительного элемента, источник питания, усилитель, подключенный к фазочувствительному выпрямителю, и переключающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в измеритель введены пороговое устройство, фильтр и выпрямитель, при этом в каждой паре электромагнитных упоров обмотки соединены последовательно между собой, а обмотки соответствующих пар соединены между собой встречно-параллельно и подключены к источнику питания через первую группу нормально разомкнутых контактов переключающего устройства, обмотка которого подключена через пороговое

769435

447 1

Puz Z

Составитель В. Ковнисаренко

Редактор О. Филиппова Техред О. Павлова Корректор 3. Тарасова

Заказ 2265/13 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 устройство, фильтр и выпрямитель ко входу фазочувствительного выпрямителя, а выход измерителя угловой скорости соединен с усилителем, зашунтиронанным второй группой нормально замкнутых контактов переключающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 371515, кл. G 01Р 9/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2419687/.10, кл. G 01Р 9/02, 1977.