Устройство для измерения угловой ско-рости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

pi>838584 (63) Дополнительное к авт, свмд-ву(22) Заявлено 280379 (21) 2744521/18-10 с присоединением заявки Йо (53)М. Кл.з

G 01 P 9/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150681 Бюллетень Мо 22

Дата опубликования описания 150681 (5З) ПЖ 531. 77 (088. 8) В.Н.Умников, К.И.Меша, В.И.Матюк, В.Б.Брейман, И. Н . Кожевникова, A. М. Горбань, В. В. Шервашидзе, В.С.Шкуропадский и И.A.Êîâàëåíêo (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к системам автоматического управления и предназначено для измерения угловых скоростей управляемых объектов.

Известны устройства измерения угловых скоростей движущихся объектов, построенные на базе двухстепенных гироскопов,. охваченных жесткой обратной связью по углу поворота гнромотора относительно выходной оси и снабженные датчиком выходного сигнала (1) .Коэффициент передачи таких приборов определяется выражением

Н т g (t) Ъ где Н вЂ” кинетический момент;

Kp — коэффициент жесткой обратной связи.

Недостатком этих устройств является то, что коэффициент передачи изменять в широких пределах невозможно. Диапазон измеряемых угловых скоростей данных приборов весьма ограничен. Кроме того, значения Н и К не позволяют получить достаточную величину Кт для повышения точности устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту

2. к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, заполненный сла-,. бовязкой жидкостью, в которую погружен гироузел с гиромотором, датчик угла, датчик момента, генератор тактовых импульсов и блок формирования выходного сигнала (2J .

Недостатком данного устройства является малый диапазон измерения о угловой скорости, ввиду того, что при длительном одностороннем вращении корпуса относительно оси чувствительности выходной угол Р устрой» ства непрерывно увеличивается, х.

15 может произойти совмещение оси враще ния ротора с осью вращения .корпуса.

Кроме того, коэффициент передачи известного устройства угловой скорости

И- у

1(2)

I где f - удельный момент сил вязкого трения, время наблюдения входной и угловой скорости, которое сильно зависит от параметров заполняющей жидкости.

Для измерения угловой скорости с достаточной. точностью необходимо

ЗО стабилизировать свойства жидкости,.

838584

55

Формула изобретения

65 что достигается введением системы термостатирования, которая ведет к дополнительным усложнениям устройства.

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона измерений угловой скорости объектов.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены блок формирования сигнала возврата гироузла в исходное состояние и блок формирования временных интервалов измерения, причем один вход блока формирования выходного сигнала соединен с датчиком угла второй вход — с выходом блока формирования временных интервалов измерения, а выход — с одним из входов блока формирования временных интервалов измерения и блока формирования сигнала возврата гироуэла в исходное состояние, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования временных интервалов измерения, выход — с датчиком момента, а управляющие входы блока формирования выходного сигнала и блока формирования временных интервалов измерения соединены с генератором тактовых импульсов. .Благодаря введению указанных блоков и связей обеспечивается импульсный режим измерения, т.е. в предлагаемом устройстве измерение угловой скорости происхрдит не непрерывно, а импульсно, без использования обратной связи по угловому движению гироуэла.

Устройство содержит корпус 1, гироузел 2, внутри которого находится гиромотор 3, датчик 4 угла, датчик 5 момента, генератор тактовых импульсов (на чертеже не показан), блок б формирования сигнала возврата гироузла 2 в исходное положение, блок 7 формирования временных интервалов .измерения и блок

8 формирования выходного сигнала, один из выходов которого связан с датчиком угла, второй вход соединен с выходом блока формирования временных интервалов измерения, а выход связан с одним из входов блока формирования временных интервалов и блока формирования сигнала возврата, второй вход последнего связан. со вторым выходом блока формирования временных интервалов, выход же блока возврата гироузла соединен с датчиком момента, кроме того, управляющие входы блока формирования выходного сигнала и блока формирования временных интервалов соединены с генератором тактовых импульсов. Корпус 1 заполнен слабовязкой жидкостью

9.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения производится приведение гироуэла 2 в исходное состояние. Сигнал отклонения гироузла от исходного состояния снимается с датчика 4 угла и поступает в блок 8 формирования выходного сигнала, где усиливается и подается в блок б формирования сигнала возврата гироузла в исходное состояние. В этом блоке сигнал преобразуется в соответствии с алгоритмом приведения и поступает на датчик 5 момента. Под действием этого сигнала датчик момента приводит гироузел в исходное состояние. С приходом очередного тактового импульса от генератора тактовых импульсов начинается цикл работы прибора, который состоит иэ этапа измерения угловой скорости и этапа приведения гироузла в исходное состояние. На этапе измерения сигнал, несущий информацию об угловой скоростН объекта, снима20 ется с датчика 4 угла и поступает в блок 8 формирования выходного сигнала, где преобразуется и поступает в систему управления (СУ) объекта. Кроме того, этот сигнал поступа 5 ет в блок 7 формирования временных интервалов измерения, где по результатам измерения угловой скорости в предыдущем цикле задается длительность интервала измерения И

По истечении этого интервала измерение входной величины заканчивается, и блок формирования временных интервалов измерения выдает сигнал в блок формирования сигнала воз35 вращения гироузла в исходное cocTQ яние. С приведением гироузла в исходное состояние заканчивается очередной цикл работы прибора. С приходом очередного тактового импульса начинается следующий аналогичный цикл

40 работы прибора.

На этапе измерения .угловой скорости коэффициент передачи устройства определяется выражением

Н 2

" п=,1Д . (3) где A — момент инерции гироузла.

Изменяя время измерения входной угловой скорости, можно производить перестройку режима работы прибора в широком диапазоне. Тогда определенному уровню входного сигнала соответствует определенный интервал измерения.

Устройство для измерения угловой скорости, содержащее корпус,заполненный слабовязкой жидкостью, в которую погружен гироузел с гиромотором, датчик угла, датчик момента, генератор тактовых импульсов и блок формирования выходного сигнала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расши838584

Составитель И.Полунина

Редактор Л.Повхан Техред Ж. Кастелевич Корректор И.Демчик

Заказ 4419/68 Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д делам изобретений и открытий

4 5

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рения диапазона измерения, в него введены блок формирования сигнала возврата гироузла в исходное состояние и блок формирования временных интервалов измерения, причем один вход блока формирования выходного сигнала соединен с датчиком угла, второй вход — с выходом блока формирования временных интервалов измерения, а выход - с одним из входов блока формирования временных интервалов измерения и блока формирования сигнала возврата гироузла в исходное состояние, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования временных интервалов измерения, выход — с датчиком момента, а управляющие входы блока формирования выход- ° ного сигнала и блока формирования .временных интервалов измерения соединены с генератором тактовых импульсов..

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Назаров Б.И. и др. Командноизмерительные приборы. M., NO, 1976, с. 26.

2. Пельпор Д.С. и др. Гироскопические приборы системы ориентации и стабилизации. М., "Машиностроение", 1977, с. 30-33 (прототип) .