RU2042955C1 - Compensation-type accelerometer - Google Patents

Compensation-type accelerometer Download PDF

Info

Publication number
RU2042955C1
RU2042955C1 SU3158843A RU2042955C1 RU 2042955 C1 RU2042955 C1 RU 2042955C1 SU 3158843 A SU3158843 A SU 3158843A RU 2042955 C1 RU2042955 C1 RU 2042955C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
force sensor
accelerometer
winding
compensation
temperature
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Китанин
Н.Н. Ивченко
В.В. Абаимов
В.В. Гринь
В.А. Шерстнев
Original Assignee
Миасский электромеханический научно-исследовательский институт научно-производственного объединения электромеханики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Миасский электромеханический научно-исследовательский институт научно-производственного объединения электромеханики filed Critical Миасский электромеханический научно-исследовательский институт научно-производственного объединения электромеханики
Priority to SU3158843 priority Critical patent/RU2042955C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2042955C1 publication Critical patent/RU2042955C1/en

Links

Landscapes

  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

FIELD: inertial navigation instruments. SUBSTANCE: accelerometer has sensing element 2 with coil of force sensor 3, feedback amplifier 1, and scaling factor temperature variation compensator made in the form of active one-port 4 with negative input resistance. EFFECT: improved measurement accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к точному машиностроению и приборостроению и может быть использовано во всех отраслях хозяйства, связанных с разработкой и изготовлением измерителей компенсационного типа. The invention relates to precision engineering and instrumentation and can be used in all sectors of the economy associated with the development and manufacture of compensation type meters.

Известны акселерометры компенсационного типа, в звено обратной связи которых вводятся компенсаторы температурного изменения масштабного коэффициента акселерометра [1] Для уменьшения температурных погрешностей включают электрический или магнитный шунт. При использовании электрического шунта параллельно обмотке датчика силы включают шунтирующее электрическое сопротивление из материала с большим положительным температурным коэффициентом. Схема использования электрического шунта позволяет более точно подобрать компенсацию температурного изменения масштабного коэффициента в силу более простого монтажа и демонтажа терморезистивного шунта по сравнению с термомагнитным шунтом. Known accelerometer type compensation, in the feedback link which are introduced compensators for temperature changes in the scale factor of the accelerometer [1] To reduce temperature errors include an electric or magnetic shunt. When using an electric shunt, a shunt electrical resistance of a material with a large positive temperature coefficient is included in parallel with the coil of the force sensor. The scheme of using an electric shunt allows you to more accurately select the compensation for the temperature change of the scale factor due to the simpler installation and dismantling of the thermoresistive shunt compared to a thermomagnetic shunt.

Известная схема компенсатора с включением электрического шунта параллельно обмотке датчика силы обладает существенной нелинейностью и при сравнительно больших изменениях температуры не дает точного результата при измерениях. The known compensator circuit with the inclusion of an electric shunt parallel to the winding of the force sensor has significant non-linearity and, with relatively large changes in temperature, does not give an accurate measurement result.

Целью настоящего изобретения является увеличение точности компенсации температурного изменения масштабного коэффициента акселерометра при значительных изменениях температуры окружающей среды. The aim of the present invention is to increase the accuracy of compensating for temperature changes in the scale factor of the accelerometer with significant changes in ambient temperature.

Для достижения этой цели в известной схеме компенсации электрический шунт, выполненный в виде резистора с большим температурным коэффициентом изменения сопротивления, заменяется на активный двухполюсник с отрицательным входом сопротивления, вход которого шунтирует обмотку датчика силы. To achieve this goal, in the well-known compensation scheme, an electric shunt made in the form of a resistor with a large temperature coefficient of resistance change is replaced by an active two-terminal device with a negative resistance input, the input of which shunts the winding of the force sensor.

В качестве активного двухполюсника с отрицательным входным сопротивлением может быть использован преобразователь активного сопротивления, построенный на операционном усилителе. Использование в качестве электрического шунта активного двухполюсника с отрицательным входным сопротивлением является существенным отличительным признаком, позволяющим значительно повысить точность компенсации акселерометра по сравнению с известными схемами. An active resistance converter built on an operational amplifier can be used as an active two-terminal with a negative input resistance. The use of an active two-terminal device with a negative input resistance as an electric shunt is a significant distinguishing feature, which can significantly increase the accuracy of the accelerometer compensation in comparison with the known schemes.

На чертеже изображена блок-схема акселерометра с компенсатором, выполненным в виде активного двухполюсника с отрицательным входным сопротивлением. The drawing shows a block diagram of an accelerometer with a compensator made in the form of an active two-terminal device with a negative input resistance.

Акселерометр компенсационного типа включает в себя усилитель 1 обратной связи, чувствительный элемент 2 с обмоткой датчика силы 3, активный двухполюсник 4 с отрицательным входным сопротивлением, равным по величине сопротивлению резистора R, шунтирующего выход двухполюсника 4, измеритель тока 5. The compensation type accelerometer includes a feedback amplifier 1, a sensing element 2 with a winding of the force sensor 3, an active two-terminal 4 with a negative input resistance equal to the resistance of the resistor R, shunting the output of the two-terminal 4, current meter 5.

Опишем работу компенсатора изменения тока обратной связи I от температуры Т. Величина тока в измерительной цепи акселерометра
iк= i

Figure 00000002
1-
Figure 00000003
где i ток обратной связи, протекающий в обмотке датчика силы;
ik ток обратной связи, протекающий в измерительной цепи акселерометра;
r сопротивление обмотки датчика силы;
R сопротивление отрицательного резистора (входное сопротивление двухполюсника). Преобразуем зависимость с учетом того, что
i io(1+K θ); r ro(1+ α˙θ); R const,
iк= i
Figure 00000004
1-
Figure 00000005
(1+Kθ)
Figure 00000006
1-
Figure 00000007
Figure 00000008
При компенсации с точностью до линейных членов имеем:
K
Figure 00000009
·α
iк= i
Figure 00000010
1-
Figure 00000011
(1-K2θ2) Величина температурной погрешности акселерометра
δiк=
Figure 00000012
K2θ2 где io ток обратной связи в обмотке датчика силы при начальной температуре;
K коэффициент температурного изменения масштабного коэффициента акселерометра;
ro сопротивление обмотки датчика силы при нормальной температуре;
α- коэффициент температурного изменения сопротивления обмотки датчика силы;
θ- отклонение текучего значения температуры от начального значения.Let us describe the operation of the compensator for the change in the feedback current I from the temperature T. The current in the measuring circuit of the accelerometer
i k = i
Figure 00000002
1-
Figure 00000003
where i is the feedback current flowing in the winding of the force sensor;
i k feedback current flowing in the measuring circuit of the accelerometer;
r winding resistance of the force sensor;
R is the resistance of the negative resistor (input resistance of a two-terminal device). We transform the dependency taking into account that
ii o (1 + K θ); rr o (1+ α˙θ); R const
i k = i
Figure 00000004
1-
Figure 00000005
(1 + Kθ)
Figure 00000006
1-
Figure 00000007
Figure 00000008
When compensating up to linear terms, we have:
K
Figure 00000009
Α
i k = i
Figure 00000010
1-
Figure 00000011
(1-K 2 θ 2 ) The value of the temperature error of the accelerometer
δi k =
Figure 00000012
K 2 θ 2 where i o feedback current in the winding of the force sensor at the initial temperature;
K is the coefficient of temperature change of the scale factor of the accelerometer;
r o resistance of the winding of the force sensor at normal temperature;
α is the coefficient of temperature change in the resistance of the winding of the force sensor;
θ is the deviation of the fluid temperature from the initial value.

Использование акселерометра с предлагаемой схемой построения компенсатора позволит существенно снизить требования к изменению температуры окружающей среды с сохранением точности или существенно повысить точность измерения при тех же изменениях температуры окружающей среды. The use of an accelerometer with the proposed compensator construction scheme will significantly reduce the requirements for changes in the ambient temperature while maintaining accuracy or significantly improve the measurement accuracy with the same changes in the ambient temperature.

Claims (1)

АКСЕЛЕРОМЕТР КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА, содержащий чувствительный элемент с обмоткой датчика силы, усилитель обратной связи, выходы которого через измеритель тока связаны с обмоткой датчика силы, комперсатор температурного изменения масштабного коэффициента, подключенный параллельно обмотке датчика силы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, компенсатор выполнен в виде активного двухполюсника с отрицательным входным сопротивлением. ACCELEROMETER OF COMPENSATION TYPE, containing a sensing element with a winding of the force sensor, a feedback amplifier, the outputs of which through the current meter are connected to the winding of the force sensor, a temperature coefficient scaler compensator connected in parallel with the force sensor winding, characterized in that, in order to increase accuracy, the compensator made in the form of an active two-terminal with negative input resistance.
SU3158843 1986-12-31 1986-12-31 Compensation-type accelerometer RU2042955C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3158843 RU2042955C1 (en) 1986-12-31 1986-12-31 Compensation-type accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3158843 RU2042955C1 (en) 1986-12-31 1986-12-31 Compensation-type accelerometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2042955C1 true RU2042955C1 (en) 1995-08-27

Family

ID=20928690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3158843 RU2042955C1 (en) 1986-12-31 1986-12-31 Compensation-type accelerometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2042955C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вовченко Н.Я. Об устранении температурных погрешностей в измерительных схемах с силовой компенсацией. - Навигационные и гироскопические устройство. Сб.статей под ред.Б.А.Рябова. М.: Оборонгид, 1962, вып.147, с.112. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4011746A (en) Liquid density measurement system
RU2042955C1 (en) Compensation-type accelerometer
RU2050549C1 (en) Compensation-type accelerometer
US2769959A (en) Dynamometer instrument
RU2007691C1 (en) Device for movement measurement
SU808946A1 (en) Resistance variation meter
SU1394183A1 (en) Magnetic induction measure
SU1437699A1 (en) Pressure-measuring device
SU834542A1 (en) Multiturn contactless potentiometer
SU866422A1 (en) Temperature measuring device
RU2036413C1 (en) Displacement meter
SU1296868A1 (en) Instrument transducer of pressure
SU911391A1 (en) Device for measuring remagnetization losses of ferromagnetic specimen
SU523293A1 (en) Differential Flowmeter
SU1022059A1 (en) Device for measuring resistance variations
SU430338A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF ELECTRICAL PARAMETERS OF SEMICONDUCTOR MATERIALS
RU2071065C1 (en) Converter for mechanical quantities into electric signal
SU894522A1 (en) Conductometric device
SU625139A1 (en) Digital temperature measuring device
SU900132A1 (en) Strain gauge converter
JPH09232647A (en) Hall element diving circuit
SU981909A1 (en) Device for checking current transformers
SU1000882A1 (en) Device for measuring electrochemical potential of ions in solutions
SU954907A1 (en) Device for measuring constant magnetic field magnetic induction
SU1350585A1 (en) Device for non-contact measurement of liquid electric conduction