RU180992U1

RU180992U1 - Gyro Stability Control

Info

Publication number: RU180992U1
Application number: RU2018107062U
Authority: RU
Inventors: Игорь Анатольевич Ставских; Саида Миндуалиевна Хаирова
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-07-03

Abstract

Использование: для измерения угла наклона относительно горизонта. Сущность полезной модели заключается в том, что элемент управления устойчивостью гироскопа содержит первую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнены потенциальные электроды, число которых должно быть четным и более трех, и запитаны через проводниковые структуры от электронной схемы сигналами, сдвинутыми относительно друг друга по времени, при этом количество сигналов равно количеству потенциальных электродов на первой пластине, вторую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, при этом первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, частично заполненной неэлектропроводной жидкостью, съемный электрод, выполненный на второй плоскопараллельной пластине, соединен через проводниковые структуры с электронной схемой, при этом на стороне, находящейся в герметичной полости первой плоскопараллельной пластины, выполнен дополнительный электрод с окнами в виде трапеций или равнобедренных треугольников, размеры которых меньше или равны размерам потенциальных электродов, и соединен с нулевой точкой электронной схемы, в герметичной полости над первой неэлектропроводной жидкостью размещен поплавок из диэлектрического материала, при этом над поплавком размещена вторая неэлектропроводная жидкость с плотностью и электрической емкостью меньше первой неэлектропроводной жидкости. Технический результат - обеспечение возможности точного измерения углов наклона и расширения функциональных возможностей. 3 ил.Use: to measure the angle of inclination relative to the horizon. The essence of the utility model is that the gyroscope stability control element contains the first plane-parallel dielectric plate, on one side of which potential electrodes are made, the number of which must be even and more than three, and are fed through the conductor structures from the electronic circuit by signals shifted relative to each other by time, while the number of signals is equal to the number of potential electrodes on the first plate, the second plane-parallel dielectric plate, while the first I and the second plate are interconnected to form an airtight cavity partially filled with a non-conductive fluid, a removable electrode made on the second plane-parallel plate is connected via electronic structures to the circuitry, and an additional electrode is made on the side located in the sealed cavity of the first plane-parallel plate with windows in the form of trapezoid or isosceles triangles, the sizes of which are less than or equal to the sizes of potential electrodes, and connected to the zero point second electronic circuit in the sealed cavity above the first electrically non-conductive fluid is placed a float of a dielectric material, wherein the float is located over the second non-conducting fluid with a density and electric capacity less than the first non-conductive liquid. The technical result is the provision of the ability to accurately measure tilt angles and expand functionality. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к поворотно-чувствительным устройствам и может быть использована для управления устойчивостью гироскопа, в частности для измерения угла наклона относительно горизонта.The utility model relates to rotary-sensitive devices and can be used to control the stability of the gyroscope, in particular for measuring the angle of inclination relative to the horizon.

Известен датчик угла наклона (патент РФ №163139), содержащий первую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнены потенциальные электроды, число которых должно быть четным и более трех, и запитаны через проводниковые структуры от электронной схемы сигналами, сдвинутыми относительно друг друга по времени, при этом количество сигналов равно количеству потенциальных электродов на первой пластине, вторую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, при этом первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, частично заполненной неэлектропроводной жидкостью, съемный электрод, выполненный на второй плоскопараллельной пластине, соединен через проводниковые структуры с электронной схемой, при этом на стороне, находящейся в герметичной полости первой плоскопараллельной пластины, выполнен дополнительный электрод с окнами в виде трапеций или равнобедренных треугольников, размеры которых меньше или равны размерам потенциальных электродов, и соединен с нулевой точкой электронной схемы, в герметичной полости над первой неэлектропроводной жидкостью размещен поплавок из диэлектрического материала.Known angle sensor (RF patent No. 163139), containing the first plane-parallel dielectric plate, on one side of which there are potential electrodes, the number of which should be even and more than three, and fed through the conductor structures from the electronic circuit signals shifted relative to each other in time wherein the number of signals is equal to the number of potential electrodes on the first plate, the second plane-parallel dielectric plate, while the first and second plates are interconnected with the formation of a sealed cavity partially filled with a non-conductive fluid, a removable electrode made on the second plane-parallel plate is connected through a conductor structure to the electronic circuit, while on the side located in the sealed cavity of the first plane-parallel plate, an additional electrode is made with windows in the form of trapezoid or isosceles triangles , the sizes of which are less than or equal to the sizes of potential electrodes, and is connected to the zero point of the electronic circuit in a sealed cavity hell first electrically non-conductive fluid is placed a float of a dielectric material.

Недостатком данного устройства является нестабильность системы жидкость - поплавок и границы раздела поплавок - воздух, зависящая от ее вибрации и влияющая на точность измерения углов наклона, а также невозможность определения по углу наклона величины пропорциональной величине ускорения, направленного вдоль плоскости измерительных пластин датчика угла наклона.The disadvantage of this device is the instability of the liquid-float system and the float-air interface, depending on its vibration and affecting the accuracy of measuring the tilt angles, as well as the impossibility of determining from the tilt angle a value proportional to the acceleration directed along the plane of the measuring plates of the tilt angle sensor.

Технической задачей заявляемой полезной модели является исключение влияния колебаний системы жидкость - поплавок и границы раздела поплавок - воздух на точность измерения углов наклона, а также расширение функциональных возможностей за счет определения по углу величины пропорциональной величине ускорения направленного вдоль плоскости измерительных пластин датчика угла наклона.The technical task of the claimed utility model is to eliminate the influence of oscillations of the liquid-float system and the interface of the float-air on the accuracy of measuring the tilt angles, as well as expanding the functionality by determining the angle proportional to the acceleration of the tilt angle sensor directed along the plane of the measuring plates.

Указанный технический результат цель достигается тем, что предложен элемент управления устойчивостью гироскопа содержащий первую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнены потенциальные электроды, число которых должно быть четным и более трех, и запитаны через проводниковые структуры от электронной схемы сигналами, сдвинутыми относительно друг друга по времени, при этом количество сигналов равно количеству потенциальных электродов на первой пластине, вторую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, при этом первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, частично заполненной неэлектропроводной жидкостью, съемный электрод, выполненный на второй плоскопараллельной пластине, соединен через проводниковые структуры с электронной схемой, при этом на стороне, находящейся в герметичной полости первой плоскопараллельной пластины, выполнен дополнительный электрод с окнами в виде трапеций или равнобедренных треугольников, размеры которых меньше или равны размерам потенциальных электродов, и соединен с нулевой точкой электронной схемы, в герметичной полости над первой неэлектропроводной жидкостью размещен поплавок из диэлектрического материала, при этом над поплавком размещена вторая неэлектропроводная жидкость с плотностью и электрической емкостью меньше первой неэлектропроводной жидкости.The indicated technical result is achieved by the fact that a gyroscope stability control element is proposed comprising a first plane-parallel dielectric plate, on one side of which potential electrodes are made, the number of which should be even and more than three, and fed through the conductor structures from the electronic circuit by signals shifted relative to each other in time, while the number of signals is equal to the number of potential electrodes on the first plate, the second plane-parallel dielectric the plate, while the first and second plates are interconnected to form a sealed cavity partially filled with a non-conductive liquid, a removable electrode made on the second plane-parallel plate is connected through conductive structures to the electronic circuit, while on the side located in the sealed cavity of the first plane-parallel plate , made an additional electrode with windows in the form of trapezoid or isosceles triangles, the sizes of which are less than or equal to the sizes of potential electrodes, and oedinen with the zero point of the electronic circuit in the sealed cavity above the first electrically non-conductive fluid is placed a float of a dielectric material, wherein the float is located over the second non-conducting fluid with a density and electric capacity less than the first non-conductive liquid.

Работа датчика угла наклона поясняется чертежами. На Фиг. 1 общий вид варианта датчика с жидкостью и поплавком, на Фиг. 2 - вариант первой плоскопараллельной пластины с потенциальными электродами и дополнительным электродом и поплавком, и второй неэлектропроводной жидкостью на Фиг. 3 - вариант второй плоскопараллельной пластины со съемным и дополнительным съемным электродами. При ускоренном движении в случае если плотности жидкостей различны угол границы раздела пропорционален ускорению направленному в плоскости измерительных пластин датчика.The operation of the angle sensor is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a general view of an embodiment of a sensor with a liquid and a float; FIG. 2 is an embodiment of a first plane-parallel plate with potential electrodes and an additional electrode and a float, and a second non-conductive liquid in FIG. 3 is an embodiment of a second plane-parallel plate with a removable and additional removable electrodes. In case of accelerated motion, if the liquid densities are different, the angle of the interface is proportional to the acceleration directed in the plane of the measuring plates of the sensor.

Датчик угла наклона (см. Фиг. 1) содержит первую диэлектрическую плоскопараллельную пластину 1, на одной стороне которой выполнены потенциальные электроды 2, соединенные с электронной схемой 3 с помощью проводниковой структуры 4, на стороне, находящейся в герметичной полости выполнен дополнительный электрод 10 соединенный с нулевой точкой электронной схемы 0, поплавок из диэлектрического материала 11, вторую неэлектроводную жидкость 12, вторую диэлектрическую плоскопараллельную пластину 5, на одной стороне которой выполнен дополнительный съемный электрод 6 а на другой стороне съемный электрод 7, соединенный проводниковой структурой 4 с электронной схемой 3. Скрепленные между собой первая пластина 1 и вторая пластина 5 образуют замкнутую герметичную полость 8, заполненную: первой неэлектропроводной жидкостью 9, с размещенным над ней поплавком из диэлектрического материала 11, и второй неэлектроводной жидкостью 12. Информация об угле наклона содержится в фазе сигнала снимаемого с электрода 7.The inclination angle sensor (see Fig. 1) contains the first dielectric plane-parallel plate 1, on one side of which potential electrodes 2 are made, connected to the electronic circuit 3 by means of a conductor structure 4, on the side located in the sealed cavity an additional electrode 10 connected to the zero point of the electronic circuit 0, a float of dielectric material 11, a second non-conductive liquid 12, a second dielectric plane-parallel plate 5, on one side of which an additional a removable electrode 6 and on the other side a removable electrode 7 connected by a conductor structure 4 to the electronic circuit 3. Bonded together the first plate 1 and the second plate 5 form a closed hermetic cavity 8 filled with: the first non-conductive liquid 9, with a dielectric float placed above it material 11, and the second non-conductive liquid 12. Information about the angle of inclination is contained in the phase of the signal removed from the electrode 7.

Таким образом, предлагаемый элемент управления устойчивостью исключает погрешность, обусловленную влиянием колебаний системы жидкость - поплавок и границы раздела поплавок - воздухом, а также позволяет определять по углу наклона величину пропорциональную величине ускорения направленного вдоль плоскости измерительных пластин датчика угла наклона.Thus, the proposed stability control element eliminates the error caused by the influence of the oscillations of the liquid-float system and the interface of the float-air, and also allows you to determine from the angle of inclination a value proportional to the acceleration of the angle sensor directed along the plane of the measuring plates.

Claims

A gyroscope stability control element containing a first plane-parallel dielectric plate, on one side of which potential electrodes are made, the number of which must be even and more than three, and fed through conductor structures from the electronic circuit by signals shifted relative to each other in time, while the number of signals is equal to the number of potential electrodes on the first plate, the second plane-parallel dielectric plate, while the first and second plates are interconnected with about By forming a sealed cavity partially filled with a non-conductive fluid, a removable electrode made on the second plane-parallel plate is connected through an electronic circuit through the conductor structures, while on the side located in the sealed cavity of the first plane-parallel plate, an additional electrode with windows in the form of trapezoid or isosceles triangles is made whose dimensions are less than or equal to the sizes of potential electrodes, and is connected to the zero point of the electronic circuit in a sealed cavity n d a first electrically non-conductive fluid is placed a float of a dielectric material, characterized in that the float is placed over the second non-conducting fluid with a density and electric capacity less than the first non-conductive liquid.