Способ определения параметров маятникового компенсационного акселерометра

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк (11) 866482 (61) Дополнительное и авт, свид-ву— (22) Заявлено 300779 (21) 2801933/18-10 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет—

Опубликовано 2309.81. Бюллетень Ио 35

Дата опубликования описания 230981 (51)М К 3

G P 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 531. 768 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Баженов, A. Т. Брищук, Н. A. Горбачев и К.A. Гурович (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТ РОВ МАЯТНИКОВОГО

КОМПЕНСАЦИОННОГО АКСЕЛЕ F0NETPA

2Кт 0 аЛе +дЗ

m а а 4

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля маятниковых компенсациойных акселерометров с упругим подвесом (УП) чувствительного элемента

5 при определении крутизны характеристики датчика угла(ДУ) и относительной жесткости упругого подвеса маятника.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения характеристики маятникового компенсационного акселерометра, заключающийся в развороте акселерометра на заданные углы относительно вектора ускорения силы тяжести и измерении выходных сигналов (Ц.

Недостатком известного способа является невозможность определить крутизну характеристики датчика угла и жесткость упругого подвеса.

В соответствии с известным способом, акселерометр наклоняют от нулевого положения на угол, больший угла отклонения маятника. При этом сила тяжести действует на маятник в направлении от нулевого положения, а так как упругая сила всегда направлена к нулевому положению, то моменты силы тяжести и упругой силы во всех положениях вычитаются и разделить их принципиально невозможно. Значит невозможно. определить крутизну и жесткость.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет разделения влияния жесткости упругого подвеса и крутизны характеристики датчика угла на результат измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что акселерометр устанавливают в два нулевых положения — маятник вверх и маятник вниз, в каждом из этих положений введением рассогласования .в контур обратной связи отклоняют маятник в обе стороны от каждого нулевого положения, измеряют сигналы датчика угла до и после отклонения маятника, по изменениям сигнала акселерометра рассчитывают крутизну характеристики датчика угла и относительную жесткость упругого лодвеса маятника по формулам

866482 где К вЂ” крутизна характеристики датчика угла;

К - крутизна выходной характет ристики акселерометра;

U - сигнал с датчика угла при отклонениях маятника;

gJ< разность выходных сигналов

I акселерометра при отклонениях маятника от нулевого положения — маятник вверх; ад — разность выходных сигналов акселерометра при отклоне- 1О ниях маятника от нулевого положения — маятник вниз;

m - жесткость упругого подвеса маятника.

Маятник отклоняют смещением нуля 15 датчика угла, а при отклонениях от нулевого положения - маятник вниз размыкают цепь обратной связи и измеряют сигнал с датчика угла.

На фиг. 1 показано нулевое поло- щ жение акселерометра — маятник вверх; на фиг. 2 и 3 — положения маятника при отклонении на угол + P от положения маятника вверх; на фиг. 4 — нулевое положение акселерометра — маят— ник вниз; на фиг. 5 и 6 — положение маятника при отклонении на угол +p от положения маятник вниз.

Сигнал рассогласования можно ввести в любую точку контура обратной связи акселерометра, т.е. на 30 вход усилителя, между его каскадами или на выход.

При этом уровень необходимого сигнала будет зависеть от коэффициента усиления участка от входа усили- 35 теля до точки ввода сигнала.

При отклонений маятника на углы р от первого нулевого положения (фиг. 2 и 3) измеряют сигналы с Ду, т.е. напРяжения U и U, и выходные 40 сигналы, т.е. токи датчика момента (ДМ) Д.(и 3g .

Аналогично, при отклонениях маятника от второго нулевого положения (фиг. 5 и 6)измеряют напряжения Од, !

U и токи 3, Q< . Эатем вычисляют среднее значение сигнала с датчика угла

4 и 1 !(Ug+О.у+Ug+Ug

4 и изменения тока датчика момента при отклонениях маятника в двух нулевых положениях

tl .д - И1:- -"-, л з

Другой способ отклонения маятни- 40 ка заключается в смещении нуля датчика угла. В этом случае сигнал с датчика угла не будет изменяться при отклонении маятника, и для определения крутизны надо при отклонениях от второго нулевого положения разомкнуть цепь обратной связи и измерить ! ц напряжения U и U, при этом среднее значение сигнала с датчика угла будет н

О ".а " .

По величинам О,а3, дЗ можно рассчитать крутизну характеристики датчика угла

К р и относительную угловую жесткость упругого подвеса

С

"м где С вЂ” .угловая жесткость упругого подвеса;

И„; статический момент маятника.

Из уравнений равновесия маятника в отклоненных положениях получаем формулы для расчета крутизны характеристики датчика угла

2К О

Ь .--Ы,и относительной жесткости

m ,, -a3„

Для повышения точности измерения угол отклонения маятника выгодно увеличить.

Пределом является угол „, при котором. маятник ляжет на упор.

Предложенный способ позволяет определить жесткость упругого подвеса маятника и крутизну характеристики датчика угла в собранном (закРытом) акселерометре Сеэ погрешности, вызываемой влиянием жесткости упругого подвеса на результат, измерения. формула изобретения

1. Способ определения параметРов маятникового компенсационного акселерометра, заключающийся .в развороте акселерометра на заданные углы относительно вектора ускорения силы тяжести и измерении выходных сигналов, о тл и ч а ю щ и и с ÿ тем, что, с целью повышения точности измерейия за счет разделения влияния жесткости упругого подвеса и крутизны характеристики датчика угла на результат измерения, акселерометр устанавливают в два нулевых положения. — маятник вверх и маятник вниз, в каждом из этих положений введением рассогласования в контур обратной связи отклоняют маятник в обе стороны от каждого нулевого положения, измеряют сигналы датчика угла до и после отклонения маятника, по

866482 а J2 дЭ4 где К.

К т

U дЭ4 с

Ь

Ъ

%. 4 и= и,,7=,7, ФАЗ т

Е

Составитель И. Полунина

Редактор Г..Волкова Техред A.Áàáèíåû Корректор В.Синицкая

Заказ 8067/67 Тираж .910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 изменениям сигнала с датчика угла и выходного сигнала акселерометра рассчитывают крутизну характеристики датчика угла и относительную жесткость упругого подвеса маятника по ,формулам крутизна характеристики дат чи ка у гл а; крутизна выходной характеристики акселерометра; сигнал с датчика угла при отклонениях маятника; разность выходйых сигналов акселерометра при отклонениях маятника от нулевого положения — маятник вверх; дЗ вЂ” разность выходных сигналов акселерометра при отклонениях маятника от,нулевого положенйя — маятник вниз;

m — жесткость упругого подвеса маятника.

2. Способ поп. 1, отлич аюшийся тем, что маятник отклоняют смещением нуля датчика угла, а при отклонениях от нулевого положения — маятник вниз разь икают цепь обратной связи и измеряют сигнал с датчика угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 647611, кл. G 01 Р 21/00, 1976 (прототип).

Способ определения параметров маятникового компенсационного акселерометра Способ определения параметров маятникового компенсационного акселерометра Способ определения параметров маятникового компенсационного акселерометра 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля измерителей угловых скоростей (ИУС)

Изобретение относится к методике определения параметров прецизионных акселерометров

Изобретение относится к измерительной технике и метрологии и может быть использовано для градуировки и калибровки измерительных систем, в частности гидроакустических и гидрофизических преобразователей

Изобретение относится к испытательным и контролирующим устройствам, предназначенным для тарировки сигнальных анемометров различных типов, используемых для определения скорости воздушного потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле параметров средств измерения вибрации

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к испытательным стендам для проведения контроля характеристик инерционных измерителей, в состав которых входят микромеханические вибрационные гироскопы-акселерометры
Наверх