RU4010U1 - Устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра - Google Patents

Abstract

Устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, содержащее упругий элемент, первый выход которого соединен с датчиком угла поворота, а второй выход - с первым входом датчика момента, выход датчика угла поворота соединен с вторым входом астатического блока управления, выход которого подключен к второму входу датчика момента, а выход датчика момента соединен с измерителем напряжения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены регулируемый источник постоянного напряжения питания, генератор гармонического сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, вычислитель, при этом выход измерителя напряжения соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, блоком памяти и вычислителем, выход которого одновременно подключен к входу регулируемого источника постоянного напряжения питания и входу генератора гармонического сигнала, выход которого соединен с первым входом астатического блока управления, причем выход регулируемого источника постоянного напряжения питания соединен с вторым входом датчика угла поворота.

Description

Устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительпого элемепта акселерометра

Полезная модель относится к нриборостроению и может быть использована для измеренр1я линейных ускорений движущегося объекта, в частности, в инерциальных системах.

Известно устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра (см. Патент США № 3702073 кл. 73517 МКИ: G 01 Р 15/08, 1974).

Прототипом заявленного устройства регулировки жесткости упругого подвеса является устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, содержащее упругий элемент, датчик угла поворота, датчик момента, астатический блок управления, измеритель напряжения (Д.А.Браславский «Приборы и датчики летательных аппаратов изд-во Машиностроение, М., 1970 г., с. 352 рис. 13.11).

Педостатком известного устройства является наличие дрейфа акселерометра, что значительно снижает точность измерения ускорения движущегося объекта.

Цель полезной модели заключается в повышении точности измерения линейных ускорений движущегося объекта, путем устранения дрейфа акселерометра.

Сущность полезной модели заключается в дополнительном введении в устройство регулируемого источника постоянного напряжения питания, генератора гармонического сигнала, аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, вычислителя, при этом выход измерителя напряжения соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, блоком памяти и вьиислителем, выход которого одновременно подключен ко входу регулируемого источника постоянного напряжения питания и входу генератора гармонического сигнала, выход которого соединен с первым входом астатического блока управления, причем выход регулируемого источника постоянного напряжения питания соединен со вторым входом датчика угла поворота.

На фиг. 1 представлена функциональная схема заявленного устройства регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, где:

1- акселерометр;

2- упругий элемент акселерометра;

3- датчик угла поворота;

4- датчик момента;

5- астатический блок управления;

6- регулируемый источник постоянного напряжения питания;

7- генератор гармонического сигнала;

8- измеритель напряжения;

9- аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

10- блок памяти;

11- вычислитель.

Работает предлагаемое устройство следующим образом:

Для регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра 1, содержащего упругий элемент 2, датчик угла поворота 3, датчик момента 4 и астатический блок управления 5 от регулируемого источника постоянного напряжения питания 6 подают номинальное паспортное значение питающего напряжения Ui UHOM на второй вход датчика угла поворота 3. Одновременно по управляющему сигналу с выхода вычислителя 11 от генератора гармонического сигнала 7 на первый вход астатического блока управления 5 подается постоянный по уровню и переменный по частоте сигнал для снятия амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) акселерометра UdM (со).

При подаче питающего напряжения UHOM в подвесе чувствительного элемента действуют одновременно механический и электростатический момент, направленные в нротивоположные стороны. В случае их неравенства возникает суммарный момент, который определяет дрейф акселерометра. Признаком этого эффекта является наличие резонанской частоты амплитудно-частотной характеристики UdM (со).

Поэтому сигнал с выхода датчика момента 4 поступает в измеритель напряжения 8 и через аналого-цифровой преобразователь 9 и блок памяти 10 поступает в вьиислитель 11, где определяется максимальное значение

сигаала UdM, соответствующая этому значению резонанская частота Шрез и величина жесткости «К

г- К -, где: гпяк

Мяк - масса якоря (паспортное значение).

После завершения цикла определения первой резонанской частоты ()рез1 аналогично производится повторное испытание, но для другого (произвольного) значения питающего напряжения UHOM U2 UnpedПоэтому, на выходе вычислителя 11 формируется кодовый сигнал завершения цикла, по которому производится установка значения f/2 и повторение всего цикла снятия АЧХ акселерометра с определением значения резонанской чатоты (йрез2При завершении второго цикла измерений в вычислителе 11 производится расчет комценсирунмцего напряжения

,л Kiui-K2ur

омп - ,

а затем с выхода вычислителя подается кодовый управляюший сигнал в регулируемый источник постоянного напряжения питания 6, в соответствии с которым отключается генератор гармонического сигнала 7 и осуществляется измерение значения питающего напряжения на величину UKOMH, т.е. устанавливается рабочее значение питающего напряжения

Upa6 UHOM i UKOMHУстановка такого питающего напряжения соответствует взаимной компенсации механического и электростатического моментов, тем самым практически устраняется влияние суммарного момента, т.е. устраняется дрейф акселерометра 1.

Claims (1)

1. Устройство регулировки жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, содержащее упругий элемент, первый выход которого соединен с датчиком угла поворота, а второй выход - с первым входом датчика момента, выход датчика угла поворота соединен с вторым входом астатического блока управления, выход которого подключен к второму входу датчика момента, а выход датчика момента соединен с измерителем напряжения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены регулируемый источник постоянного напряжения питания, генератор гармонического сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, вычислитель, при этом выход измерителя напряжения соединен с последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, блоком памяти и вычислителем, выход которого одновременно подключен к входу регулируемого источника постоянного напряжения питания и входу генератора гармонического сигнала, выход которого соединен с первым входом астатического блока управления, причем выход регулируемого источника постоянного напряжения питания соединен с вторым входом датчика угла поворота.