RU2521765C1 - Universal non-contact gyro - Google Patents

Universal non-contact gyro Download PDF

Info

Publication number
RU2521765C1
RU2521765C1 RU2013112840/28A RU2013112840A RU2521765C1 RU 2521765 C1 RU2521765 C1 RU 2521765C1 RU 2013112840/28 A RU2013112840/28 A RU 2013112840/28A RU 2013112840 A RU2013112840 A RU 2013112840A RU 2521765 C1 RU2521765 C1 RU 2521765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
gyroscope
contact
gyro
supporting
Prior art date
Application number
RU2013112840/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Алексеевич Артюхов
Original Assignee
Евгений Алексеевич Артюхов
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 Евгений Алексеевич Артюхов filed Critical Евгений Алексеевич Артюхов
Priority to RU2013112840/28A priority Critical patent/RU2521765C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521765C1 publication Critical patent/RU2521765C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation.SUBSTANCE: gyro comprises a spherical rotor in the housing with three pairs of orthogonally arranged support elements, the electronic control unit of the suspension of the rotor and the unit of determining position of the vector of the angular momentum of the rotor. Each supporting element is made in the form of a two-phase rotation stator with the main and the control windings on the tooth magnetic circuit. The magnetic circuits are isolated from the housing and applied as a measuring and (or) supporting capacitor electrodes, and the magnetic circuits with the main windings are used as the supporting and (or) measuring electromagnets. Dynamically unbalanced rotor is made with a prolate ellipsoid of inertia. The outlets of the unit of determining the position of the vector of the angular momentum of the rotor (according to the beat signals of the unbalanced rotor) are connected through intensive-converting devices with the control windings of the stators of rotation, which enables to give the proposed gyro the properties of free gyro with limited run-time of the rotor, caused, for example, by the rotor friction on the gas residues in the evacuated casing. The proposed universal gyro can also be used in the mode of the angular velocity sensor (AVS), and as three-axial accelerometer.EFFECT: gyro is characterised with the simple design, it is intended to implement small-sized, with the rotor diameter of less than 10 mm, for use for example in underground navigation, the small size of the rotor causes a high overload capability of the gyro, necessary when working in bottomhole inclinometer.6 cl, 9 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано в различных устройствах ориентации подвижных объектов, в частности при производстве надежных малогабаритных гироскопов-акселерометров для приборов подземной навигации - инклинометров.The invention relates to the field of precision instrumentation and can be used in various devices for orienting moving objects, in particular in the manufacture of reliable small-sized gyroscopes-accelerometers for underground navigation devices - inclinometers.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известны неконтактные гироскопы - газовые, электростатические и электромагнитные, в которых сферический ротор удерживается давлением газового слоя или силами управляемого электрического или магнитного поля в центре камеры с поддерживающими элементами: электродами, электромагнитами. Для разгона и поддержания вращения ротора в традиционных неконтактных гироскопах используются двухфазные статоры, вращающееся магнитное поле которых взаимодействует с проводящей поверхностью ротора электростатического гироскопа (http://mexman.ru/ «Гироскоп с электростатическим подвесом», рис.1, [1]) или с проводящим пояском ферритового ротора (патент РФ №2126135 «Магнитосферический гироскоп»). Для начальной выставки вектора кинетического момента (ВКМ) и управления движением ротора используются специальные обмотки нивелирования [1], датчики углового положения ротора и датчики момента (при использовании гироскопа в режиме ДУС-датчика угловой скорости, патент РФ №2064163 «Гироскоп-акселерометр со сферическим ферромагнитным ротором в магниторезонансном подвесе»). Все это приводит к значительному усложнению конструкции и снижению надежности гироскопов.Non-contact gyroscopes are known - gas, electrostatic and electromagnetic, in which the spherical rotor is held by the pressure of the gas layer or by the forces of a controlled electric or magnetic field in the center of the chamber with supporting elements: electrodes, electromagnets. To accelerate and maintain rotor rotation in traditional non-contact gyroscopes, two-phase stators are used, the rotating magnetic field of which interacts with the conductive surface of the rotor of an electrostatic gyroscope (http://mexman.ru/ "Gyroscope with an electrostatic suspension", Fig. 1, [1]) or with a conductive belt of a ferrite rotor (RF patent No. 2126135 "Magnetospherical gyroscope"). For the initial exhibition of the kinetic moment vector (VKM) and rotor motion control, special leveling windings [1], rotor angular position sensors and moment sensors are used (when using a gyroscope in the mode of the angular velocity velocity sensor, RF patent No. 2064163 “Gyroscope accelerometer with spherical a ferromagnetic rotor in a magnetic resonance suspension "). All this leads to a significant complication of the design and a decrease in the reliability of gyroscopes.

Существенным недостатком неконтактных гироскопов является необходимость поддержания постоянства величины ВКМ. Например, в электростатических гироскопах это требует поддержания чрезвычайно высокого и стабильного вакуума в герметичной камере с ротором. Но при использовании динамического дебаланса ротора для простого (вместо оптического) способа определения положения ВКМ степень торможения ротора определяется уже не остаточным газом, а рассеянием энергии вращательного движения ротора силами демпфирования неконтактного подвеса. В электромагнитных гироскопах величина ВКМ поддерживается постоянной в условиях вакуума при непрерывной работе статора вращения (ввиду более существенного - по сравнению с электростатическим подвесом - торможения ротора в магнитном поле). Приложение к ротору момента вращения Mвр обусловливает величину так называемой «гироскопической постоянной времени» Tгир, которую можно определить как примерное время совмещения ВКМ с величиной Н с вектором Mвр при рассогласовании этих векторов на угол 1 радиан,A significant drawback of non-contact gyroscopes is the need to maintain the constancy of the magnitude of the ECM. For example, in electrostatic gyroscopes this requires maintaining an extremely high and stable vacuum in a sealed chamber with a rotor. But when using the rotor dynamic unbalance for a simple (instead of optical) method of determining the VCM position, the degree of braking of the rotor is no longer determined by the residual gas, but by the dissipation of rotor rotational energy by damping of the non-contact suspension. In electromagnetic gyroscopes, the VKM value is kept constant under vacuum during continuous operation of the rotation stator (due to the more significant (compared to the electrostatic suspension) braking of the rotor in a magnetic field). The application to the rotor of the rotational moment M BP determines the value of the so-called “gyroscopic time constant” T weights , which can be defined as the approximate time of combining the VKM with the value H with the vector M BP when these vectors are mismatched at an angle of 1 radian,

T г и р = H / M в р ( с е к ) . ( 1 )

Figure 00000001
T g and R = H / M at R ( from e to ) . ( one )
Figure 00000001

Так, для гироскопов с газовой опорой ротора, эта постоянная составляет единицы секунд, для электромагнитных гироскопов без вакуумирования - несколько минут. Таким образом, торможение ротора, например, из-за остаточного газа в герметичном корпусе существенно снижает точность неконтактных гироскопов. В то же время поддержание высокого и стабильного вакуума приводит к необходимости введения в конструкцию гироскопа и состав обслуживающей электроники специальных вакуумных микронасосов с высоковольтными блоками их питания.So, for gyroscopes with a gas support of the rotor, this constant is units of seconds, for electromagnetic gyroscopes without evacuation, a few minutes. Thus, the braking of the rotor, for example, due to residual gas in a sealed enclosure, significantly reduces the accuracy of non-contact gyroscopes. At the same time, maintaining a high and stable vacuum leads to the need to introduce special vacuum micropumps with high-voltage power supply units into the gyroscope design and the composition of the service electronics.

Принципиально устранить уход ВКМ ротора гироскопа при рассогласовании с вектором момента статора вращения возможно, если применить пространственную систему из трех статоров вращения, суммарный вектор вращения которых автоматически совпадает с ВКМ. Такое решение представлено в патенте РФ №2275601 «Трехосный гиромотор», где сферический ротор, расположенный в газовой опоре, окружен тремя кольцевыми статорами вращения, на каждой силовой обмотке которых построен автогенератор магнитного потока. В описании патента утверждается, что при этом ВКМ ротора сохраняет свое положение при любых углах поворота корпуса со статорами. Недостатком такого технического решения является сложность конструкции электронных блоков управления и невысокая точность совмещения вектора вращающего момента с ВКМ ввиду погрешностей построения автогенераторов относительно очень малой гироскопической постоянной гироскопа в газовой опоре.It is possible to fundamentally eliminate the departure of the gyroscope rotor VKM due to a mismatch with the rotor stator torque vector if it is possible to apply a spatial system of three rotation stators whose total rotation vector automatically coincides with the VKM. Such a solution is presented in RF patent No. 2275601 "Triaxial gyromotor", where a spherical rotor located in the gas support is surrounded by three circular rotation stators, on each power winding of which a magnetic flux generator is built. The description of the patent states that in this case the rotor VKM retains its position at any angles of rotation of the housing with the stators. The disadvantage of this technical solution is the design complexity of the electronic control units and the low accuracy of combining the torque vector with the VCM due to errors in the construction of self-oscillators with respect to the very small gyroscopic constant of the gyroscope in the gas support.

В патенте РФ №2065134 на изобретение «Способ определения положения вектора кинетического момента неконтактного гироскопа» описывается конструкция неконтактного гироскопа (показан на фиг.1 описания к патенту РФ №2065134), в котором сферический ротор окружен поддерживающими элементами (электродами, электромагнитами), укрепленными на корпусе и подключенными к электронному блоку управления подвесом ротора в электрическом или магнитном поле. Полый ротор с традиционным сплющенным эллипсоидом инерции (благодаря утолщению стенок в области экватора) выполнен с динамическим дебалансом (ввиду нанесения на одну сторону ротора пленки из более плотного материала). Это позволило упростить блок определения положения ВКМ ротора, вырабатывающий направляющие косинусы ВКМ в виде сигналов постоянного напряжения (с нулевой частотой несущей). Гироскоп, описанный в патенте РФ №2065134, принимается за прототип предлагаемого изобретения. Недостатком такого неконтактного гироскопа является сложность конструкции, обусловленная наличием ряда вспомогательных элементов, типичных для известных (традиционных) неконтактных гироскопов (отдельного статора вращения, обмоток для начальной выставки ВКМ, датчиков момента для использования гироскопа в режиме датчика угловой скорости и т.п.). Кроме этого, ротор со сплющенным эллипсоидом инерции требует точной статической балансировки. Главный недостаток прототипа - влияние момента, поддерживающего заданную скорость вращения ротора, на точность гироскопа.In the patent of the Russian Federation No. 2065134 for the invention "Method for determining the position of the kinetic moment vector of a non-contact gyroscope" describes the design of a non-contact gyro (shown in figure 1 of the description of the patent of the Russian Federation No. 2065134), in which the spherical rotor is surrounded by supporting elements (electrodes, electromagnets), mounted on case and connected to the electronic control unit of the suspension of the rotor in an electric or magnetic field. A hollow rotor with a traditional flattened ellipsoid of inertia (due to the thickening of the walls at the equator) is made with dynamic unbalance (due to the application of a film of denser material on one side of the rotor). This made it possible to simplify the block for determining the position of the VKM rotor, which generates guide cosines of the VKM in the form of constant voltage signals (with a zero carrier frequency). The gyroscope described in the patent of the Russian Federation No. 2065134, is taken as a prototype of the invention. The disadvantage of such a non-contact gyroscope is the design complexity due to the presence of a number of auxiliary elements typical of known (traditional) non-contact gyroscopes (a separate rotation stator, windings for the initial VKM exhibition, torque sensors for using the gyroscope in the mode of an angular velocity sensor, etc.). In addition, a rotor with a flattened ellipsoid of inertia requires precise static balancing. The main disadvantage of the prototype is the influence of the moment, which maintains a given rotor speed, on the accuracy of the gyroscope.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача изобретения заключается в упрощении неконтактного вакуумированного гироскопа со сферическим ротором и придании ему универсальности, заключающейся в использовании для подвеса ротора одновременно или раздельно электрического и магнитного полей. Оптимальный состав конструкции и электронных блоков определяется по отношению к поставленной задаче применения универсального гироскопа на объекте (погрешность, перегрузочная способность, время готовности, режим работы - свободный гироскоп или датчик угловой скорости). При этом допускается пониженная степень разрежения газа в герметичной камере вместо стабильного высокого вакуума, требующего постоянной работы встроенных микронасосов с блоками их питания.The objective of the invention is to simplify a non-contact evacuated gyroscope with a spherical rotor and give it the versatility of using electric and magnetic fields simultaneously or separately to suspend the rotor. The optimal composition of the structure and electronic components is determined in relation to the task of applying a universal gyroscope at the facility (error, overload capacity, standby time, operating mode - free gyroscope or angular velocity sensor). At the same time, a reduced degree of rarefaction of gas in a sealed chamber is allowed instead of a stable high vacuum, which requires constant operation of the built-in micropumps with their power supplies.

Поставленная задача решается тем, что в неконтактном гироскопе, содержащем сферический ротор в корпусе с тремя парами ортогонально расположенных поддерживающих элементов, электронный блок управления подвесом ротора и блок определения положения вектора кинетического момента ротора, каждый поддерживающий элемент выполнен в виде двухфазного статора вращения с основной и управляющей обмотками на зубцовом магнитопроводе. Магнитопроводы могут быть изолированы от корпуса и применены в качестве измерительных и (или) поддерживающих емкостных электродов. В то же время, магнитопроводы с основными обмотками могут быть использованы как поддерживающие и (или) измеряющие смещение ротора электромагниты. Сферический ротор предложенного универсального гироскопа может быть выполнен с вытянутым эллипсоидом инерции, либо благодаря помещению в тело массивного ротора цилиндрического стержня из материала с плотностью выше плотности материала ротора, либо благодаря соединению двух половин полого ротора цилиндрическим стержнем из материала ротора. Главное новое качество предложенного гироскопа - устранение влияния положения вектора приложенного к ротору вращающего момента на положение в пространстве ВКМ - достигнуто благодаря тому, что выходы блока определения положения вектора кинетического момента ротора соединены через усилительно-преобразовательные устройства с управляющими обмотками статоров вращения.The problem is solved in that in a non-contact gyroscope containing a spherical rotor in a housing with three pairs of orthogonally located supporting elements, an electronic control unit for the suspension of the rotor and a unit for determining the position of the vector of the kinetic moment of the rotor, each supporting element is made in the form of a two-phase rotation stator with a main and a control windings on the toothed magnetic circuit. Magnetic cores can be isolated from the housing and used as measuring and (or) supporting capacitive electrodes. At the same time, magnetic cores with main windings can be used as supporting and (or) electromagnets measuring rotor displacement. The spherical rotor of the proposed universal gyroscope can be made with an elongated inertia ellipsoid, either by placing a cylindrical rod from a material with a density higher than the density of the rotor material in the body of the massive rotor, or by connecting two halves of the hollow rotor with a cylindrical rod of rotor material. The main new quality of the proposed gyroscope is the elimination of the influence of the position of the vector of the torque applied to the rotor on the position in the VKM space due to the fact that the outputs of the block for determining the position of the vector of the kinetic moment of the rotor are connected through amplifying and converting devices to the control windings of the rotation stators.

Перечень фигур и чертежей.Enumeration of figures and drawings.

На фиг.1 представлен основной вид конструкции предложенного универсального неконтактного гироскопа с тремя парами поддерживающих элементов.Figure 1 presents the main view of the design of the proposed universal non-contact gyro with three pairs of supporting elements.

На фиг.2 показана конструкция поддерживающего элемента.Figure 2 shows the design of the supporting element.

На фиг.3 представлено устройство монолитного сферического ротора с вытянутым эллипсоидом инерции и заданным (для определения положения ВКМ) динамическим дебалансом.Figure 3 shows the device of a monolithic spherical rotor with an elongated inertia ellipsoid and a given (for determining the position of the VCM) dynamic unbalance.

На фиг.4 приведена конструкция полого ротора с вытянутым эллипсоидом инерции.Figure 4 shows the design of a hollow rotor with an elongated inertia ellipsoid.

Фиг.5 иллюстрирует образование общего электрода - ограничителя на корпусе гироскопа.Figure 5 illustrates the formation of a common electrode limiter on the gyroscope body.

На фиг.6 приведена блок-схема соединений блока определения положения ВКМ с управляющими обмотками статоров вращения поддерживающих элементов.Figure 6 shows the block diagram of the connections of the VCM positioning unit with the control windings of the rotation stators of the supporting elements.

На фиг.7 показана блок-схема варианта построения неконтактного подвеса с одновременным использованием электродов и электромагнитов.Figure 7 shows a block diagram of a variant of construction of a non-contact suspension with the simultaneous use of electrodes and electromagnets.

На фиг.8 представлено образование вектора вращающего момента М, совпадающего по направлению с ВКМ ротора Н.On Fig presents the formation of the vector of torque M, which coincides in direction with the VKM of the rotor N.

На фиг.9 приведен габаритный вид предложенного гироскопа в вакуумном кожухе.Figure 9 shows the overall view of the proposed gyroscope in a vacuum casing.

На фиг.1-9 приняты следующие обозначения:Figure 1-9 adopted the following notation:

1 - корпус гироскопа,1 - the body of the gyroscope,

1а - первая половина корпуса,1a - the first half of the body,

1б - вторая половина корпуса,1b - the second half of the body,

2 - сферический ротор,2 - spherical rotor,

3, 4 - поддерживающие элементы по оси Z,3, 4 - supporting elements along the Z axis,

5, 6 - поддерживающие элементы по оси X,5, 6 - supporting elements along the X axis,

7, 8 - поддерживающие элементы по оси Y,7, 8 - supporting elements along the Y axis,

9 - зубцовый магнитопровод,9 - toothed magnetic circuit,

10а - первая половина основной обмотки,10a - the first half of the main winding,

10б - вторая половина основной обмотки,10b - the second half of the main winding,

10 - основная обмотка, образованная, например, последовательным соединением половин 10а и 106,10 - the main winding, formed, for example, by series connection of the halves 10a and 106,

11a - первая половина управляющей обмотки,11a - the first half of the control winding,

11б - вторая половина управляющей обмотки,11b - the second half of the control winding,

11 - управляющая обмотка, образованная соединением половин 11а и 11б,11 - control winding formed by the connection of the halves 11A and 11b,

12 - изолирующее кольцо,12 - insulating ring,

13 - массивный сферический ротор,13 - massive spherical rotor,

14 - стержень из плотного материала,14 - a rod of dense material,

15 - заглушка,15 - plug

16 - первая половина полого сферического ротора,16 - the first half of the hollow spherical rotor,

17 - вторая половина полого сферического ротора,17 - the second half of the hollow spherical rotor,

18а - первая половина цилиндрического стержня с резьбовым выступом,18a - the first half of the cylindrical rod with a threaded protrusion,

18б - вторая половина цилиндрического стержня с резьбовой впадиной,18b - the second half of the cylindrical rod with a threaded cavity,

19 - блок управления подвесом ротора,19 - control unit of the rotor suspension,

20 - блок определения положения вектора кинетического момента,20 - block determining the position of the vector of kinetic moment,

21 - усилительно-преобразовательное устройство по оси Z,21 - amplifier-converting device along the Z axis,

22 - усилительно-преобразовательное устройство по оси X,22 - amplifier-conversion device along the X axis,

23 - усилительно-преобразовательное устройство по оси Y,23 - amplifier-converting device along the Y axis,

24 - источник высокочастотного напряжения,24 - source of high-frequency voltage,

25 - источник низкочастотного опорного напряжения,25 is a source of low-frequency reference voltage,

26 - источник инвертированного низкочастотного опорного напряжения,26 - source of inverted low-frequency reference voltage,

27 - устройство определения положения ротора по оси Z,27 - a device for determining the position of the rotor along the Z axis,

28 - устройство определения положения ротора по оси Х,28 is a device for determining the position of the rotor along the X axis,

29 - устройство определения положения ротора по оси Y,29 - a device for determining the position of the rotor along the Y axis,

30 - ПИД-регулятор по оси Z,30 - PID controller on the Z axis,

31 - ПИД-регулятор по оси X,31 - PID controller on the x-axis,

32 - ПИД-регулятор по оси Y.32 - PID controller along the Y axis.

33 - фазосдвигающее устройство.33 - phase shifting device.

Предложенный универсальный неконтактный гироскоп содержит (фиг.1) корпус 1, составленный из первой половины 1а и второй - 1б, скрепленных между собой, например, с помощью резьбовых элементов (на чертеже не показаны). Сферический ротор 2 окружен закрепленными на корпусе тремя парами ортогонально расположенных (по осям Z, X, Y) поддерживающих элементов - соответственно 3-4, 5-6 и 7-8. Каждый поддерживающий элемент, например 3 на фиг.2, выполнен в виде двухфазного статора вращения, содержащего четырехзубцовый магнитопровод 9 с основной обмоткой, составленной из двух соединенных последовательно половин 10а и 10б, и с управляющей обмоткой, составленной также из двух последовательно соединенных половин 11а и 11б. Если корпус гироскопа сделан из электропроводящего материала, то крепление на нем поддерживающих элементов выполнено через изолирующее кольцо 12, как показано на фиг.2 для поддерживающего элемента 3. В состав неконтактного гироскопа, осуществляющего подвес ротора в электрическом и (или) магнитном поле, входят традиционные электронный блок управления подвесом ротора (19 на фиг.6) и блок определения положения вектора кинетического момента ротора (20 на фиг.6). Магнитопровод 9 (фиг.2), изолированный от корпуса кольцом 12, может быть применен в качестве измерительного (определяющего смещение ротора) или силового (создающего центрирующую силу) емкостного электрода (образующего емкость относительно проводящей или диэлектрической поверхности ротора), а также может быть одновременно использован как измерительный и силовой электроды при построении традиционных пассивных и активных электростатических подвесов проводящих роторов. Магнитопровод 9 с основной обмоткой 10а и 10б образует также электромагнит, который может быть использован при построении электромагнитного подвеса ротора в качестве поддерживающего силового и (или) измерительного при определении смещения ротора. В предложенном универсальном неконтактном гироскопе возможно как одновременное использование электростатического и электромагнитного подвесов ротора (например, изготовленного из магнитодиэлектрика - феррита с проводящей пленкой на поверхности), так и смешанное использование поддерживающих элементов, например магнитопроводов-электродов, как измеряющих положение ротора, а электромагнитов с основными обмотками - как создающих силовое центрирующее магнитное поле.The proposed universal non-contact gyroscope contains (Fig. 1) a housing 1 composed of the first half 1a and the second 1b, fastened together, for example, using threaded elements (not shown in the drawing). The spherical rotor 2 is surrounded by three pairs of supporting elements orthogonally located (along the Z, X, Y axes) supporting elements - 3-4, 5-6 and 7-8, respectively. Each supporting element, for example 3 in FIG. 2, is made in the form of a two-phase rotation stator containing a four-pronged magnetic circuit 9 with a main winding composed of two halves 10a and 10b connected in series, and with a control winding also composed of two halves 11a and connected in series 11b. If the gyroscope housing is made of an electrically conductive material, the support elements are mounted on it through an insulating ring 12, as shown in figure 2 for the supporting element 3. The non-contact gyroscope, which carries out the suspension of the rotor in an electric and (or) magnetic field, includes traditional the electronic control unit of the suspension of the rotor (19 in Fig.6) and the unit for determining the position of the vector of the kinetic moment of the rotor (20 in Fig.6). The magnetic circuit 9 (figure 2), isolated from the housing by the ring 12, can be used as a measuring (determining the displacement of the rotor) or power (creating a centering force) capacitive electrode (forming a capacitance relative to the conductive or dielectric surface of the rotor), and can also be simultaneously used as measuring and power electrodes in the construction of traditional passive and active electrostatic suspensions of conductive rotors. The magnetic circuit 9 with the main winding 10a and 10b also forms an electromagnet, which can be used to construct the electromagnetic suspension of the rotor as a supporting power and (or) measurement when determining the displacement of the rotor. In the proposed universal non-contact gyroscope, it is possible to simultaneously use electrostatic and electromagnetic rotor suspensions (for example, made of a magnetodielectric - ferrite with a conductive film on the surface), as well as a mixed use of supporting elements, for example magnetic conductors-electrodes, which measure the position of the rotor, and electromagnets with the main windings - as creating a force centering magnetic field.

В предложенном гироскопе наряду с традиционными сферическими роторами со сплющенным эллипсоидом инерции (один максимальный - совпадающий с осью вращения - момент инерции и множество минимальных моментов инерции, перпендикулярных оси вращения) предлагается использовать роторы с вытянутым эллипсоидом инерции (один момент инерции минимальный и множество максимальных моментов инерции, расположенных в плоскости, на которой расположена ось вращения ротора). Такая классификация роторов гироскопов приведена в книге: К. Магнус. Гироскоп. Теория и применение/ Пер. с немецкого. - М.: Мир, 1974. С.27-32. На фиг.3 массивный сферический ротор 13 выполнен с вытянутым эллипсоидом инерции благодаря тому, что в тело ротора помещен цилиндрический стержень 14 из материала с плотностью выше плотности материала ротора. Стержень 14 установлен ассиметрично (смещен по оси Y) для придания ему динамического дебаланса, необходимого для определения положения ВКМ по способу, описанному в прототипе. Заглушка 15 выполнена из материала ротора и фиксирует стержень 14 при сохранении сферической поверхности ротора.In the proposed gyroscope, along with traditional spherical rotors with a flattened ellipsoid of inertia (one maximum - coinciding with the axis of rotation - the moment of inertia and many minimum moments of inertia perpendicular to the axis of rotation), it is proposed to use rotors with an elongated ellipsoid of inertia (one moment of inertia is the minimum and many maximum moments of inertia located in the plane on which the axis of rotation of the rotor is located). Such a classification of gyroscope rotors is given in the book: K. Magnus. Gyroscope. Theory and application / Per. from German. - M.: Mir, 1974. S. 27-32. In Fig.3, a massive spherical rotor 13 is made with an elongated inertia ellipsoid due to the fact that a cylindrical rod 14 of material with a density higher than the density of the rotor material is placed in the rotor body. The rod 14 is mounted asymmetrically (shifted along the Y axis) to give it the dynamic unbalance necessary to determine the position of the VCR using the method described in the prototype. The plug 15 is made of rotor material and fixes the rod 14 while maintaining the spherical surface of the rotor.

На фиг.4 ротор с вытянутым эллипсоидом инерции выполнен полым из двух половин 16-17, которые соединены между собой цилиндрическим стержнем из материала ротора. Стержень состоит из двух частей: первая половина 18а - с резьбовым выступом, и вторая половина 18б - с резьбовой впадиной. Резьбовое соединение выполнено с образованием полости во второй половине стержня 18б для задания динамического дебаланса.In Fig. 4, a rotor with an elongated inertia ellipsoid is made hollow of two halves 16-17, which are interconnected by a cylindrical rod of rotor material. The rod consists of two parts: the first half 18a with a threaded protrusion, and the second half 18b with a threaded cavity. The threaded connection is made with the formation of a cavity in the second half of the rod 18b to set the dynamic unbalance.

Половины корпуса гироскопа 1а и 1б (фиг.1) обработаны внутри с помощью эталонного шара-притира по сферической поверхности, показанной на фиг.5, образующей общий электрод-ограничитель, который образует по отношению к ротору емкость для подвода высокочастотного напряжения питания электродов (магнитопроводов) и ограничивает смещение ротора, предотвращая его касание электродов с высоковольтными управляющими напряжениями электростатического подвеса. (Номинальный зазор «ротор - общий электрод» выполнен меньше номинального рабочего зазора «ротор-электроды»),The halves of the gyroscope 1a and 1b (Fig. 1) are machined internally using a reference grinding ball along the spherical surface shown in Fig. 5, which forms a common limiting electrode, which forms a capacitance in relation to the rotor for supplying high-frequency voltage to the electrodes (magnetic circuits) ) and limits the displacement of the rotor, preventing it from touching electrodes with high-voltage control voltages of the electrostatic suspension. (The nominal gap “rotor - common electrode” is less than the nominal working gap “rotor-electrodes”),

В состав гироскопа входят (как в прототипе) электронный блок 19 (фиг.6) управления подвесом ротора (в электрическом, магнитном или одновременно в обоих полях) и блок 20 определения положения вектора кинетического момента (ВКМ) ротора по сигналам биения вращающегося несбалансированного ротора. Блок 20 вырабатывает направляющие косинусы ВКМ Н (фиг.8) в виде сигналов постоянного напряжения (с нулевой частотой несущей) в виде:The gyroscope includes (as in the prototype) an electronic block 19 (6) for controlling the rotor suspension (in electric, magnetic, or simultaneously in both fields) and a block 20 for determining the position of the kinetic moment vector (VKM) of the rotor by the beat signals of a rotating unbalanced rotor. Block 20 generates guide cosines VKM N (Fig. 8) in the form of constant voltage signals (with zero carrier frequency) in the form:

a = k 1 cos α , b = k 1 sin α cos β , c = k 1 sin α sin β , ( 2 )

Figure 00000002
a = k one cos α , b = k one sin α cos β , c = k one sin α sin β , ( 2 )
Figure 00000002

k1 - передаточный коэффициент.k 1 - gear ratio.

Эти сигналы с помощью соответствующих усилительно-преобразовательных блоков 21, 22, и 23 переводятся на несущую с частотой питающего напряжения основных обмоток статоров вращения и сдвигом по фазе на π/2 (например, для обмоток 10-3 и 10-4 поддерживающих элементов 3, 4) при использовании устройств умножения (модуляторов) и усилителей. Выходы блоков 21, 22, 23 подключены к соответствующим управляющим обмоткам статоров вращения (например, по оси Z к последовательно соединенным обмоткам 11-3 и 11-4 поддерживающих элементов 3 и 4).These signals with the help of the corresponding amplifier-converter blocks 21, 22, and 23 are transferred to the carrier with the frequency of the supply voltage of the main windings of the stator rotation and phase shift by π / 2 (for example, for windings 10-3 and 10-4 of the supporting elements 3, 4) when using multiplication devices (modulators) and amplifiers. The outputs of the blocks 21, 22, 23 are connected to the corresponding control windings of the rotation stators (for example, along the Z axis to the windings 11-3 and 11-4 of the supporting elements 3 and 4 connected in series).

Вариант построения неконтактного подвеса с одновременным использованием электродов и электромагнитов представлен на фиг.7. Источник высокочастотного напряжения 24 подключен к общему электроду-ограничителю. Магнитопроводы поддерживающих элементов (например, 9 для элемента 3) использованы как измерительные емкости и подключены к соответствующим устройствам определения положения (смещения) ротора 2: устройство определения положения ротора 27 - по оси Z, устройство 28 - по оси Х и устройство 29 - по оси Y. Источник низкочастотного опорного напряжения 25 и источник инвертированного низкочастотного опорного напряжения 26 подключены к основным обмоткам статоров вращения диаметрально противоположно расположенных поддерживающих элементов (например, к обмоткам 10-3 и 10-4 элементов 3 и 4). К общим точкам соединения этих обмоток подключены выходы ПИД-регуляторов: 30 - по оси Z, 31 - по оси Х и 32 - по оси Y. Входы ПИД-регуляторов соединены с выходами соответствующих устройств определения положения ротора 27-29.An option to build a non-contact suspension with the simultaneous use of electrodes and electromagnets is presented in Fig.7. The high-frequency voltage source 24 is connected to a common limiter electrode. The magnetic circuits of the supporting elements (for example, 9 for element 3) are used as measuring capacities and are connected to the corresponding devices for determining the position (bias) of the rotor 2: the device for determining the position of the rotor 27 in the Z axis, device 28 in the X axis and device 29 in the axis Y. The source of the low-frequency reference voltage 25 and the source of the inverted low-frequency reference voltage 26 are connected to the main windings of the rotation stators of diametrically opposed supporting elements (for example, to otkam 10-3 and 10-4 elements 3 and 4). The outputs of the PID controllers are connected to the common connection points of these windings: 30 - along the Z axis, 31 - along the X axis and 32 - along the Y axis. The inputs of the PID controllers are connected to the outputs of the respective rotor position detection devices 27-29.

К выходу источника 26 подключено также фазосдвигающее устройство 33, выход d которого связан с усилительно-преобразовательными элементами 21-23 блок-схемы (фиг.6).To the output of the source 26 is also connected a phase-shifting device 33, the output of which is connected to the amplifier-converting elements 21-23 of the block diagram (Fig.6).

Взаимодействие узлов предложенного гироскопа происходит следующим образом. При смещении ротора 2 (фиг.1, фиг.7), например, по оси Z, емкость «магнитопровод 9 - ротор» поддерживающего элемента 3 уменьшается, а емкость «магнитопровод-ротор» поддерживающего элемента 4 - увеличивается. Разница токов через емкости от высокочастотного источника напряжения 24 определяется устройством 27 определения положения ротора по оси Z (например, в виде дифференциального трансформатора), преобразуется на несущую частоту источника 25 и подается на ПИД-регулятор 30, который усиливает входной сигнал и вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости смещения ротора (для придания ротору динамической устойчивости). Выходное напряжение ПИД-регулятора 30 суммируется на обмотке 10-3 с напряжением источника 25 (электромагнит элемента 3) и вычитается из инвертированного напряжения источника 26 на обмотке 10-4 (противоположный электромагнит элемента 4). В результате со стороны элемента 3 возникает сила, удерживающая ротор в центральном положении. Аналогично работают силовые электромагниты поддерживающих элементов 5 и 6 по оси X и элементов 7 и 8 по оси Y.The interaction of the nodes of the proposed gyroscope is as follows. When the rotor 2 is displaced (Fig. 1, Fig. 7), for example, along the Z axis, the capacity of the "magnetic circuit 9 - rotor" of the supporting element 3 decreases, and the capacity of the "magnetic circuit-rotor" of the supporting element 4 increases. The difference in currents through the capacitance from the high-frequency voltage source 24 is determined by the device 27 for determining the position of the rotor along the Z axis (for example, in the form of a differential transformer), converted to the carrier frequency of the source 25 and fed to the PID controller 30, which amplifies the input signal and generates a voltage proportional rotor displacement speeds (to give the rotor dynamic stability). The output voltage of the PID controller 30 is summed on the winding 10-3 with the voltage of the source 25 (electromagnet of element 3) and subtracted from the inverted voltage of the source 26 on the winding 10-4 (opposite electromagnet of element 4). As a result, from the side of the element 3 there is a force that holds the rotor in a central position. The power electromagnets of the supporting elements 5 and 6 along the X axis and elements 7 and 8 along the Y axis work in a similar way.

Работа поддерживающих элементов как статоров вращения основана на том, что при подаче напряжений одинаковой частоты и сдвинутых по отношению друг к другу по фазе на π/2 на ортогональные основную и управляющую обмотки возникает вращающий момент Mi:The operation of the supporting elements as rotation stators is based on the fact that when voltage is applied at the same frequency and phase shifted by π / 2 to the orthogonal main and control windings, a torque M i arises:

M i = k 2 U о U у ( 3 )

Figure 00000003
, M i = k 2 U about U at ( 3 )
Figure 00000003
,

где Uо - напряжение на основной обмотке (например, для оси Z - на обмотках 10-3 и 10-4 поддерживающих элементов 3 и 4),where U about the voltage on the main winding (for example, for the Z axis - on the windings 10-3 and 10-4 of the supporting elements 3 and 4),

Uу - напряжение на управляющей обмотке (например, для оси Z - на обмотках 11-3 и 11-4 поддерживающих элементов 3 и 4),U y - voltage on the control winding (for example, for the Z axis - on the windings 11-3 and 11-4 of the supporting elements 3 and 4),

k2 - передаточный коэффициент.k 2 - gear ratio.

(Необходимо отметить, что регулирование величины вращающего момента статоров предложенного гироскопа может осуществляться также при изменении фазового сдвига между одинаковыми по величине напряжениями на основной и управляющей обмотках).(It should be noted that the regulation of the magnitude of the torque of the stators of the proposed gyroscope can also be carried out by changing the phase shift between the same magnitude of the voltage on the main and control windings).

При подаче максимального управляющего напряжения Uу производят разгон ротора (например, относительно оси Z) до частоты вращения выше резонансной частоты электромагнитного подвеса ротора, после чего динамически несбалансированный ротор создает сигналы биения с частотой вращения, которые, как описано в прототипе, преобразуются блоками 19 и 20 (фиг.6) в напряжения, пропорциональные направляющим косинусам a, b, c (2) ВКМ ротора. Затем подают управляющие напряжения на все статоры вращения. При этом моменты вращения, прикладываемые к ротору относительно ортогональных осей Z, X, Y, будут равны (фиг.8):When applying the maximum control voltage U y , the rotor is accelerated (for example, relative to the Z axis) to a frequency of rotation higher than the resonant frequency of the electromagnetic suspension of the rotor, after which the dynamically unbalanced rotor generates beat signals with a rotation frequency that, as described in the prototype, are converted by blocks 19 and 20 (FIG. 6) in voltages proportional to the guide cosines a, b, c (2) of the VKM rotor. Then control voltages are applied to all rotation stators. In this case, the rotation moments applied to the rotor relative to the orthogonal axes Z, X, Y will be equal (Fig. 8):

M z = k 1 k 2 U о cos α , M x = k 1 k 2 U о sin α cos β , M у = k k U sin α sin β . ( 4 )

Figure 00000004
M z = k one k 2 U about cos α , M x = k one k 2 U about sin α cos β , M at = k k U sin α sin β . ( four )
Figure 00000004

В этом случае, как показано на фиг.8, суммарный вектор вращающего ротор момента М будет всегда совпадать по направлению с вектором кинетического момента Н при поворотах корпуса предложенного гироскопа на любые углы относительно осей Z, X, Y, т.е. предложенный неконтактный гироскоп обладает свойствами свободного гироскопа даже при ограниченном времени выбега ротора, например, из-за торможения об остатки газа в вакуумном кожухе. Отметим, что определение положения ВКМ ротора может производиться другими простыми способами, например, при использовании роторов с интегрально сферической поверхностью (Артюхов Е.А., Гусинский В.З. Роторы гироскопов с интегрально сферической поверхностью// Механика твердого тела (МТТ), 1995, №1), когда определение положения ВКМ производится по биениям ротора с асферизованной формой поверхности (заявка РФ №94005696 на изобретение «Ротор неконтактного гироскопа», заявка РФ №94007371 на изобретение «Асферизованный ротор неконтактного гироскопа»). В этом случае положение ВКМ определяется в неограниченном диапазоне углов поворота корпуса гироскопа и во всем диапазоне скоростей вращения ротора.In this case, as shown in Fig. 8, the total vector of the rotor rotating moment M will always coincide in direction with the vector of kinetic moment N when the housing of the proposed gyroscope is rotated at any angle relative to the axes Z, X, Y, i.e. the proposed non-contact gyroscope possesses the properties of a free gyroscope even with a limited rotor run-out time, for example, due to braking of gas residues in a vacuum casing. Note that the position of the rotor VKM can be determined by other simple methods, for example, using rotors with an integrally spherical surface (Artyukhov E.A., Gusinsky V.Z. Rotors of gyroscopes with an integrally spherical surface // Solid Mechanics (MTT), 1995 , No. 1), when determining the position of the VKM is carried out using the beats of a rotor with an aspherical surface shape (RF application No. 94005696 for the invention “Non-contact gyroscope rotor”, RF application No. 94007371 for the invention “Aspheric non-contact gyroscope rotor”). In this case, the position of the VKM is determined in an unlimited range of angles of rotation of the gyroscope body and in the entire range of rotor speeds.

В предложенном гироскопе наряду с широко известными сферическими роторами со сплюснутым эллипсоидом инерции рекомендуется использовать описанные выше (фиг.3 и фиг.4) роторы с вытянутым эллипсоидом инерции. В этом случае отпадает необходимость в точной статической балансировке ротора, так как вращение ротора происходит относительно оси одного из минимальных моментов инерции с величиной несколько больше величины остальных минимальных моментов инерции из-за, например, погрешности изготовления ротора.In the proposed gyroscope, along with the well-known spherical rotors with a flattened inertia ellipsoid, it is recommended to use the rotors with an elongated inertia ellipsoid described above (Fig. 3 and Fig. 4). In this case, there is no need for accurate static balancing of the rotor, since the rotor rotates relative to the axis of one of the minimum moments of inertia with a value slightly larger than the remaining minimum moments of inertia due, for example, to the manufacturing error of the rotor.

Предложенный универсальный гироскоп может использоваться в режиме датчика угловой скорости (ДУС), когда вращающие статоры поддерживающих элементов 3 и 4 по оси Z (фиг.1) создают момент, обеспечивающий заданную скорость вращения ротора, а вращающие статоры элементов 5-6 и 7-8 используются как датчики момента по осям X и Y для приведения ВКМ ротора к оси Z. По величине управляющих напряжений этих датчиков судят о составляющих угловой скорости поворота корпуса гироскопа относительно осей X и Y.The proposed universal gyroscope can be used in the mode of an angular velocity sensor (TLS), when the rotating stators of the supporting elements 3 and 4 along the Z axis (Fig. 1) create a moment providing a given rotor speed, and the rotating stators of elements 5-6 and 7-8 they are used as moment sensors along the X and Y axes to bring the rotor VCR to the Z axis. The magnitude of the control voltages of these sensors is used to judge the components of the angular velocity of rotation of the gyroscope relative to the X and Y axes.

Предложенный универсальный гироскоп может использоваться также как трехкомпонентный акселерометр для определения линейных ускорений по осям Z, X, Y. Величины этих ускорений пропорциональны выходным напряжениям соответствующих устройств определения положения ротора 27, 28 и 29 (фиг.7).The proposed universal gyroscope can also be used as a three-component accelerometer to determine linear accelerations along the Z, X, Y axes. The magnitudes of these accelerations are proportional to the output voltages of the respective rotor position detection devices 27, 28 and 29 (Fig. 7).

Предложенный гироскоп предполагается выполнять малогабаритным (фиг.9) с диаметром ротора менее 10 мм при использовании, например, в подземной навигации, в частности при определении траекторий буровых скважин. При этом малый размер ротора (особенно при полой конструкции) обусловливает высокую перегрузочную способность гироскопа (до 100g), необходимую при работе в забойном инклинометре.The proposed gyroscope is supposed to be small-sized (Fig. 9) with a rotor diameter of less than 10 mm when used, for example, in underground navigation, in particular when determining the trajectories of boreholes. At the same time, the small rotor size (especially with a hollow structure) determines the high overload capacity of the gyroscope (up to 100g), which is necessary when working in the downhole inclinometer.

Claims (6)

1. Универсальный неконтактный гироскоп, содержащий сферический ротор в корпусе с тремя парами ортогонально расположенных поддерживающих элементов, электронный блок управления подвесом ротора и блок определения положения вектора кинетического момента ротора, отличающийся тем, что каждый поддерживающий элемент выполнен в виде двухфазного статора вращения с основной и управляющей обмотками на зубцовом магнитопроводе.1. A universal non-contact gyroscope containing a spherical rotor in a housing with three pairs of orthogonally located supporting elements, an electronic rotor suspension control unit and a positioning unit for the rotor kinetic moment vector, characterized in that each supporting element is made in the form of a two-phase rotation stator with a main and a control windings on the toothed magnetic circuit. 2. Универсальный неконтактный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что магнитопроводы изолированы от корпуса и применены в качестве измерительных и (или) поддерживающих емкостных электродов.2. The universal non-contact gyroscope according to claim 1, characterized in that the magnetic cores are isolated from the housing and used as measuring and (or) supporting capacitive electrodes. 3. Универсальный неконтактный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что магнитопроводы с основными обмотками использованы как поддерживающие и (или) измерительные электромагниты.3. The universal non-contact gyroscope according to claim 1, characterized in that the magnetic cores with the main windings are used as supporting and (or) measuring electromagnets. 4. Универсальный неконтактный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен с вытянутым эллипсоидом инерции благодаря помещению в тело массивного ротора цилиндрического стержня из материала с плотностью выше плотности материала ротора.4. The universal non-contact gyroscope according to claim 1, characterized in that the rotor is made with an elongated inertia ellipsoid due to the placement in the body of a massive rotor of a cylindrical rod of a material with a density higher than the density of the rotor material. 5. Универсальный неконтактный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен полым с вытянутым эллипсоидом инерции из двух половин, соединенных между собой цилиндрическим стержнем из материала ротора.5. The universal non-contact gyroscope according to claim 1, characterized in that the rotor is hollow with an elongated inertia ellipsoid from two halves connected by a cylindrical rod of rotor material. 6. Универсальный неконтактный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что выходы блока определения положения вектора кинетического момента ротора соединены через усилительно-преобразовательные устройства с управляющими обмотками статоров вращения. 6. The universal non-contact gyroscope according to claim 1, characterized in that the outputs of the unit for determining the position of the vector of the kinetic moment of the rotor are connected through amplifying and converting devices to the control windings of the rotation stators.
RU2013112840/28A 2013-03-15 2013-03-15 Universal non-contact gyro RU2521765C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112840/28A RU2521765C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Universal non-contact gyro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112840/28A RU2521765C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Universal non-contact gyro

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2521765C1 true RU2521765C1 (en) 2014-07-10

Family

ID=51217072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112840/28A RU2521765C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Universal non-contact gyro

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521765C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659106C1 (en) * 2017-06-14 2018-06-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for determining characteristics of liquid flow in well
RU2785951C2 (en) * 2020-12-01 2022-12-15 Общество с ограниченной ответственностью "Гироприбор" (ООО "Гироприбор") Angular velocity sensor with magnetic suspension of inertial element

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3498144A (en) * 1962-03-21 1970-03-03 Singer General Precision Stable two-axis case rotating gyroscopes
RU2064163C1 (en) * 1992-10-23 1996-07-20 Акционерное общество закрытого типа "Момент Ltd" Gyroscope-accelerometer with spherical ferromagnetic rotor in magnetic resonance suspension
RU2065134C1 (en) * 1993-12-21 1996-08-10 Евгений Алексеевич Артюхов Method of determination of position of vector of kinetic moment of contactless gyroscope
RU2126135C1 (en) * 1997-01-16 1999-02-10 Государственное предприятие "Ижевский механический завод" Magnetospheric gyroscope
RU2156441C2 (en) * 1996-08-26 2000-09-20 Артюхов Евгений Алексеевич Gear for suspension of ferromagnetic spherical rotor
US20030019309A1 (en) * 2001-03-28 2003-01-30 Tippett Raymond Kelly Apparatus and method for gyroscopic propulsion

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3498144A (en) * 1962-03-21 1970-03-03 Singer General Precision Stable two-axis case rotating gyroscopes
RU2064163C1 (en) * 1992-10-23 1996-07-20 Акционерное общество закрытого типа "Момент Ltd" Gyroscope-accelerometer with spherical ferromagnetic rotor in magnetic resonance suspension
RU2065134C1 (en) * 1993-12-21 1996-08-10 Евгений Алексеевич Артюхов Method of determination of position of vector of kinetic moment of contactless gyroscope
RU2156441C2 (en) * 1996-08-26 2000-09-20 Артюхов Евгений Алексеевич Gear for suspension of ferromagnetic spherical rotor
RU2126135C1 (en) * 1997-01-16 1999-02-10 Государственное предприятие "Ижевский механический завод" Magnetospheric gyroscope
US20030019309A1 (en) * 2001-03-28 2003-01-30 Tippett Raymond Kelly Apparatus and method for gyroscopic propulsion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659106C1 (en) * 2017-06-14 2018-06-28 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for determining characteristics of liquid flow in well
RU2785951C2 (en) * 2020-12-01 2022-12-15 Общество с ограниченной ответственностью "Гироприбор" (ООО "Гироприбор") Angular velocity sensor with magnetic suspension of inertial element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geiger et al. MEMS IMU for ahrs applications
CN103196436B (en) Five-freedom active magnetic bearing type dual-axis angular rate gyroscope
US3559492A (en) Two-axes angular rate and linear acceleration multisensor
US4061043A (en) Electrostatic rate gyroscope
Senkal et al. Dual foucault pendulum gyroscope
RU2521765C1 (en) Universal non-contact gyro
US3295379A (en) Spherically symmetric gyro
WO1980001898A1 (en) Axial gap permanent magnet motor
EP0025446B1 (en) Two degree of freedom gyro having a permanent magnet motor
US3260122A (en) Gyroscopic apparatus
Fan et al. High performance MEMS disk gyroscope with force-to-rebalance operation mode
KR20010043340A (en) Displacement sensor and movement information collecting device compromising the same
RU181082U1 (en) GYROSCOPE-ACCELROMETER WITH ELECTROSTATIC ROTOR SUSPENSION
US3367194A (en) Rate gyroscope
US3058359A (en) Fluid rotor gyroscopic apparatus
RU2641018C1 (en) Double-stepped float gyroscope
US4074580A (en) Electrostatic pickoff system for ball gyros of the electrostatic levitation type
RU175218U1 (en) Three-component angular velocity meter based on a Kovalevskaya gyroscope with a spring suspension
US3451274A (en) Electrostatically supported inertial device
Zhang et al. Nodal vibration and pattern angle error analysis of the imperfect resonators for vibratory cylinder gyroscopes
US3267746A (en) Two axis rate gyroscope
US3722297A (en) Fluid bearing gyroscope
RU2589939C1 (en) Electromagnetic gyroscope
US3765250A (en) Multiple rotation gyroscope
US3545287A (en) Spin axis detector for ball-type gyro

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180316