SE457189B - PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY

Info

Publication number
SE457189B
SE457189B SE8406148A SE8406148A SE457189B SE 457189 B SE457189 B SE 457189B SE 8406148 A SE8406148 A SE 8406148A SE 8406148 A SE8406148 A SE 8406148A SE 457189 B SE457189 B SE 457189B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensors
acceleration
accelerometer
linear
along
Prior art date
Application number
SE8406148A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8406148D0 (en
SE8406148L (en
Inventor
R E Stewart
Original Assignee
Litton Systems Inc
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 Litton Systems Inc filed Critical Litton Systems Inc
Publication of SE8406148D0 publication Critical patent/SE8406148D0/en
Publication of SE8406148L publication Critical patent/SE8406148L/en
Publication of SE457189B publication Critical patent/SE457189B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

457 189 10 15 20 25 30 2 General Motors Corporation (Delco Division). Alla de ovan nämnda, med undantag av Gyrotron, började utvecklas i början av 1960-talet. 457 189 10 15 20 25 30 2 General Motors Corporation (Delco Division). All of the above, with the exception of Gyrotron, began to develop in the early 1960s.

I huvudsak användes i de ovan nämnda systemen an- tingen en roterande kropp eller en fri vibrerande kropp för att avge hastighetskomponenten V vinkelrätt mot den andra kroppens rotationsaxel. Acceleratíonskraften av en sådan roterande eller vibrerande kropp mätes därefter på något sätt för att erhålla coriolisacceleratíonen Ã. När man känner till coriolisaccelerationen och hastigheten hos ett kraftavkän- nande element kan man därefter på ett enkelt sätt bestämma kroppens rotationshastighet.Essentially, in the above-mentioned systems, either a rotating body or a free vibrating body is used to deliver the velocity component V perpendicular to the axis of rotation of the other body. The acceleration force of such a rotating or vibrating body is then measured in some way to obtain the coriolis acceleration Ã. When you know the Coriolis acceleration and the speed of a force-sensing element, you can then easily determine the body's rotational speed.

Vibrerande kroppar uppvisar tydliga fördelar fram- för roterande anordningar vad gäller mekanisk enkelhet. För att anordna ett roterande tröghetsinstrument, som är känsligt för coriolisacceleration, såsom en accelerometer, måste kul- lager, släpringar, spinnmotorer och liknande anordnas. Dess- utom måste ett roterande arrangemang ligga i fas med det hölje i vilket det är monterat för att uppdela inputvinkel- hastigheten i två rätvinkliga känsliga axlar.Vibrating bodies have clear advantages over rotating devices in terms of mechanical simplicity. In order to provide a rotating inertia instrument which is sensitive to Coriolis acceleration, such as an accelerometer, ball bearings, slip rings, spin motors and the like must be provided. In addition, a rotating arrangement must be in phase with the housing in which it is mounted to divide the input angular velocity into two right-angled sensitive axes.

Försök som görs idag för att mäta rotation genom användning av en vibrerande tröghetssensor har utförts medelst vibrerande mekaniska system med öppen slinga, i vilka förskjutningen av en fri vibrerande tröghetsmassa vid coriolisacceleratíonen alstrar en elektrisk signal, som är proportionell mot coriolískraften. Sådana system arbetar som stämgafflar, vars skänklar vibrerar vid frekvensen V och böjes i ett vinkelrätt plan en sträcka som är proportio- nell mot Ä. Sådana system, trots att de är mindre komplexa mekaniskt än roterande system, har visat sig bli utsatta för felaktigheter, som beror på de rätvinkliga rörelser som er- fordras för vibrerande kraftavkänningsmekanismer med öppen slinga av "vibratíonssträng"-typ. ir» 10 15 20 25 30 457 189 3 Redogörelse för uppfinningen Ovan nämnda och andra nackdelar vid kända förfaranden och anordningar undanröjes genom de särdrag som karakteriserar den föreliggande uppfinningen enligt de efterföljande själv- ständiga patentkravens 1 resp. 3 kännetecknande delar.Attempts made today to measure rotation using a vibrating inertia sensor have been performed using open loop vibrating mechanical systems, in which the displacement of a free vibrating mass of inertia at the Coriolis acceleration produces an electrical signal proportional to the Coriolis force. Such systems act as tuning forks, the legs of which vibrate at the frequency V and bend in a perpendicular plane a distance proportional to Ä. Such systems, although less complex mechanically than rotating systems, have been found to be subject to errors. which is due to the rectangular motions required for "vibrating string" type open-loop vibrating force sensing mechanisms. Disclosure of the Invention The above-mentioned and other disadvantages of known methods and devices are eliminated by the features which characterize the present invention according to the appended independent claims 1 and 1, respectively. 3 characteristic parts.

Uppfinningen kommer att förklaras närmare i den efterföljande, detaljerade beskrivningen. Denna beskrivning åtföljes av en uppsättning ritningsfigurer innefattande hän- visningsbeteckningar, varvid samma beteckningar på figurerna motsvarar samma beteckningar i beskrivningen och samma sär- drag hos uppfinningen.The invention will be explained in more detail in the following, detailed description. This description is accompanied by a set of drawing figures comprising reference numerals, the same designations in the figures corresponding to the same designations in the description and the same features of the invention.

Figurbeskrivning Fig. 1 är en delvy, i esprängt perspektiv, som visar det relativa anordnandet av accelerometrar i enlighet med uppfinningen och fig. 2 är en sidovy i snitt av en multisensor enligt uppfinningen.Figure description Fig. 1 is a partial view, in exploded perspective, showing the relative arrangement of accelerometers in accordance with the invention and Fig. 2 is a sectional side view of a multisensor according to the invention.

Föredragen utföríngsform På figurerna är fig. 1 en sprängd perspektivvy av en väsentlig del av uppfinningen nämligen den som hänför sig till den föredragna relativa orienteringen avtröghetskraftavkän- nande organ, som utgör hjärtat i multisensorn. De kraftavkän- nande organen innefattar ett rätvinkligt arrangemang av övre och undre accelerometrar 10 och 12. Varje accelerometer är före- trädesvis av kraftbalanseringstyp, i vilken en massa, såsom en pendelmassa, är orienterad för'att reagera för en accelerations- kraft, som verkar längs en förutbestämd axel, känd som dess inputaxel. Till skillnad från en kraftupptäckande mekanism av öppen slingtyp är en sådan massa bunden av verkan av reaktiva "forcers", så att, hellre än att åstadkomma en mätbar förskjut- ning, den kraft som verkar på massan är en mätbar funktion av 457 189 a ^ 10 15 20 25 30 35 4 den energi som erfordras för att möjliggöra att "the forcers“ upprätthåller massans nolläge när den utsättes för accelera- tionskrafter. Pickoff-sensorerna, någon av ett antal konventio- nella elektromekaniska transduktorer, alstrar resulterande elektriska signaler, som är proportionella mot den kraft (acce- leration) som avkännes av den reaktiva tröghetsmassan i acce- lerometern. Även om ett stort antal tröghetsaccelerationsavkännande instrument kan användas och fungera inom uppfinningens ram utnyttjas i apparaten enligt fig 1 tvâ A4 MOD IV accelerometrar av pendlande kraftbalanseringstyp. såäflfi acceleromeüæm pro- duceras och tillhandahålles av Littoh Systems, Inc., Beverly Hills, Kalifornien. Var och en av de övre och undre accelero- metrarna 10 och 12 visas förbunden med en övre resp undre hållare 14, ren 16) ett centralt bärelement 18 infört mellan två sido- 16 innefattande (när det gäller den undre hålla- orienterade flänsar 20 och 22. Hela hállareanordningens höjd är större än höjden av den accelerometer som är fastsatt vid densamma och varje anordning är monterad så att den sträcker sig såväl under som över accelerometern. Som torde framgå tillåter ett sådant arrangemang att accelerometrarna kan monteras inuti multisensorns hölje på sådant sätt att en upphängning åstadkommas, som minimerar möjligheten av skadlig mekanisk återkoppling mellan accelerometer och hölje. Hål 24, 26, 28, 30, 32 och 34 är anordnade inuti hâllareanordningens element för bultar som förbinder hållare med accelerometer och »med ett ankare/membran, som visas i den följande figuren. Även om de konventionella inre detaljerna hos accelero- metrarna 10 och 12 icke visas definierar inputaxlarna 36 och 38 orienteringarna för accelerationskrafternas känslighet. Dubbel- pilar 40 och 42 visar accelerometrarnas kolinjära vibrations- riktningar medan rotation av kroppen, vid vilken multisensor- höljet är fastsatt, mätes runt de visade rätvinkliga rota- tionsavkänningsaxlarna 44 och 46. Under hänvisning bakåt till ekvationen för coriolisacceleration synes systemet omfattande en multisensor i enlighet med uppfinningen påtvinga en förutbe- stämd vibrationshastighet v på de kraftavkännande acceleromet- rarna 10 och 12 längs kolinjära axlar 40 och 42, avkänner 10 15 20 25 30 35 457 189 5 rätvinkliga rotationer Ü runt accelerometeraxlarna 44 och 46 och ges coriolisaccelerationskflfiïerà längs inputaxlarna 36 och 38. Multisensorsystemet kommer dessutom naturligtvis att upp- täcka icke-coriolisinducerade linjära accelerationskrafter längs inputaxlarna 36 och 38. Sådana accelerationer kan skiljas från de hastighetsmätande corioliskrafterna genom lämpligt val av vibrationsfrekvens hos accelerometrarna sammankopplade med konventionella demoduleringsanordningar, som beskrives nedan.Preferred Embodiment In the figures, Fig. 1 is an exploded perspective view of an essential part of the invention, namely that relating to the preferred relative orientation of inertial sensing means constituting the heart of the multisensor. The force sensing means comprise a rectangular arrangement of upper and lower accelerometers 10 and 12. Each accelerometer is preferably of the force balancing type, in which a mass, such as a pendulum mass, is oriented to react for an accelerating force acting along a predetermined axis, known as its input axis. Unlike an open loop force detection mechanism, such a mass is bound by the action of reactive "forcers", so that, rather than achieving a measurable displacement, the force acting on the mass is a measurable function of 457 189 a 10 15 20 25 30 35 4 the energy required to enable the forcers to maintain the zero position of the mass when subjected to acceleration forces. The pickoff sensors, any of a number of conventional electromechanical transducers, generate resultant electrical signals which Although a large number of inertial acceleration sensing instruments can be used and function within the scope of the invention, two A4 MOD IV oscillators of oscillating force balancing type are used in the apparatus of Fig. 1. This accelerometer is manufactured and supplied by Littoh Systems, Inc., Beverly Hills, California. the lower accelerometers 10 and 12 are shown connected to an upper and lower holder 14, pure 16), a central support element 18 inserted between two side-16s (in the case of the lower holding-oriented flanges 20 and 22. The entire height of the holding device is greater than the height of the accelerometer attached to it and each device is mounted so as to extend both below and above the accelerometer. As will be appreciated, such an arrangement allows the accelerometers to be mounted within the housing of the multisensor in such a way as to provide a suspension which minimizes the possibility of damaging mechanical feedback between the accelerometer and the housing. Holes 24, 26, 28, 30, 32 and 34 are arranged inside the bolts of the holding device device which connect holders with accelerometer and with an anchor / diaphragm, as shown in the following figure. Although the conventional internal details of the accelerometers 10 and 12 are not shown, the input axes 36 and 38 define the orientations for the sensitivity of the acceleration forces. Double arrows 40 and 42 show the collinear vibration directions of the accelerometers while the rotation of the body, to which the multisensor housing is attached, is measured around the shown perpendicular rotation sensing axes 44 and 46. Referring back to the Coriolis acceleration equation, the system comprising a multisensor in in accordance with the invention impose a predetermined vibration velocity v on the force sensing accelerometers 10 and 12 along collinear axes 40 and 42, senses orthogonal rotations Ü around the accelerometer axes 44 and 46 and is given coriolis acceleration input 36 ïerà 36 along and 38. In addition, the multisensor system will, of course, detect non-Coriolis-induced linear acceleration forces along the input axes 36 and 38. Such accelerations can be distinguished from the velocity measuring Coriolis forces by appropriate selection of the vibration frequency of the accelerometers coupled to conventional demodulators. r, which is described below.

Systemets funktion såsom visats och beskrivits ovan visas fullständigt i fig 2 utvisande etttvärsnitt av höljet 48 till en multisensor innefattande uppfinningens särdrag och in- kluderande en anordning inuti den som visas i föregående figur.The operation of the system as shown and described above is shown in full in Fig. 2 showing a cross section of the housing 48 of a multisensor incorporating the features of the invention and including a device within that shown in the preceding figure.

Instrumenteringen inuti det cylindriska höljet 48 är i huvudsak rätvinkligt-symmetriskt runt en horisontell axel 50. Detta be- tyder att motsvarande element hos instrumenteringen ovanför axeln 50 roteras 900 från de som är belägna under axeln. Detta visas naturligtvis klart i föregående figur.The instrumentation within the cylindrical housing 48 is substantially rectangular-symmetrical about a horizontal axis 50. This means that corresponding elements of the instrumentation above the axis 50 are rotated 900 from those located below the axis. This is of course clearly shown in the previous figure.

Höljena 52 och 54 utgör tätning för multisensorn. Som framgår av fig 2 innefattar hållaren 14, som fixerar den övre accelerometern 10, ett centralt bärelement 56 förbundet med sidoorienterade flänsar 58 och 60.Enclosures 52 and 54 provide a seal for the multisensor. As shown in Fig. 2, the holder 14, which fixes the upper accelerometer 10, comprises a central support element 56 connected to side-oriented flanges 58 and 60.

Varje anordning bestående av accelerometer och hållare är vid topp och botten fastbultad vid ett i huvudsak skivformat membran/ankare med förstärkt centrum och kantdelar åtskilda av ett relativt tunt, ringformigt membran för att bilda av varandra oberoende dubbla membranupphängningar såväl över som under den horisontella axeln 50. Ankare/membran 62 och 64 är fastbultade vid och utgör det enda stödet för den övre anordningen bestå- ende av hållare och accelerometer medan ankare/membran 66 och 68 bildar det enda stödet för den undre anordningen bestående av hållare och accelerometer.Each device consisting of accelerometer and holder is bolted at the top and bottom to a substantially disc-shaped diaphragm / anchor with reinforced center and edge portions separated by a relatively thin, annular diaphragm to form independent double diaphragm suspensions both above and below the horizontal axis 50. Anchors / diaphragms 62 and 64 are bolted to and constitute the only support for the upper device consisting of holder and accelerometer while anchors / diaphragms 66 and 68 form the only support for the lower device consisting of holder and accelerometer.

Cylindriska avståndselement 70 och 72 skiljer kanterna på ankare/membran åt och fullständigar ett par av varandra obe- roende vibratorenheter inuti höljet 48. Den övre vibratorenheten innefattar en övre anordning bestående av accelerometern 10 och hållaren införd mellan ankare/membran 62 och 64 och är omgiven av det cylindriska avståndselementet 70, och den undre vibrator- bestående av enheten innefattar men undre anordning 457 189 10 15 20 25 30 35 6 accelerometer 12 och hållare är införd mellan ankare/membran 66 och 68 samt omges av det cylindriska avstândselementet 72.Cylindrical spacers 70 and 72 separate the edges of the armature / diaphragm and complete a pair of independent vibrator assemblies within the housing 48. The upper vibrator assembly includes an upper device consisting of the accelerometer 10 and the holder inserted between the armature / diaphragm 62 and 64 and is surrounded of the cylindrical spacer element 70, and the lower vibrator consisting of the unit comprises but lower device 457 189 10 15 20 25 30 35 6 accelerometer 12 and holder is inserted between armature / diaphragms 66 and 68 and is surrounded by the cylindrical spacer element 72.

En elektromagnet 74 är fastsatt i höljets 48 centrum medelst en inåt sig sträckande radiell fläns 76 och en hylsa 78 utformad på denna. En konventionell accelerationsåterställande förstärkare 80, som är monterad på flänsen 76, mottager pickoff- signaler alstrade inuti accelerometrarna och åstadkommer till svar styrsignaler till "forcers“ inuti accelerometrarna som verkar på pendelmassan. De erforderliga ledarna för nämnda organ visas inte i fig. 2. Elektrisk kommunikation åstadkommes emeller- tid utifrån till multisensorn medelst övre och undre ledare 82 och 84, som är elektriskt förbundna med avkänningsapparaten för de övre och undre accelerometrarna 10 och 12 via lödda kontakt- don 86 och 88. Varje ledare inkluderar sex individuella ledare.An electromagnet 74 is attached to the center of the housing 48 by an inwardly extending radial flange 76 and a sleeve 78 formed thereon. A conventional acceleration reset amplifier 80 mounted on the flange 76 receives pickoff signals generated within the accelerometers and in response provides control signals to "forcers" within the accelerometers acting on the pendulum mass. The required conductors for said means are not shown in Fig. 2. Electrical However, communication is made from the outside to the multisensor by means of upper and lower conductors 82 and 84, which are electrically connected to the sensing apparatus of the upper and lower accelerometers 10 and 12 via soldered connectors 86 and 88. Each conductor includes six individual conductors.

Ett ledarepar användes för exciteringen av den ljusemitterande dioddelen av pickoff-sensorn, ett annat par är tillordnat pickoff-sensorns fotodioddels output och ett tredje par leder ström till accelerometerns "forcer"-mekanism.One pair of conductors is used for the excitation of the light emitting diode portion of the pickoff sensor, another pair is assigned to the output of the pickoff sensor photodiode portion and a third pair conducts current to the accelerometer "forcer" mechanism.

Elektromagneten 74 driver de övre och undre dubbelmembran- vibratorenheterna, som beskrivits ovan, genom att aktivera och inaktivera elektromagnetiska fält, som omväxlande attraherar och frisläpper membranen 64 och 66. Som ett resultat av membranens drivning kommer vibratorenheterna, innefattande tillhörande accelerometrar, att oscillera i vertikalplanet. Dessutom, i en- lighet med elektromagnetens 74 inställning mellan membranen 64 och 66, kommer de båda enheterna, och tillhörande accelerometrar, att vibrera 180° ur fas. Genom att vibrera ur fas utövar enheter- na, som var och en har samma resonansfrekvenser, lika stora och motriktade vibrationskrafter, varigenom vibrationsenergin, som är kopplad till höljet 48, minskar för att undvika monterings- känslighet.The electromagnet 74 drives the upper and lower dual diaphragm vibrator units, as described above, by activating and deactivating electromagnetic fields, which alternately attract and release the diaphragms 64 and 66. As a result of the diaphragm drive, the vibrator units, including associated accelerometers, will oscillate in the vertical plane . In addition, according to the setting of the electromagnet 74 between the diaphragms 64 and 66, the two units, and associated accelerometers, will vibrate 180 ° out of phase. By vibrating out of phase, the units, each of which has the same resonant frequencies, exert equal and opposite vibrational forces, whereby the vibrational energy, which is connected to the housing 48, decreases to avoid mounting sensitivity.

Varje accelerometers output utgöres av en signal som innehåller information beträffande hastighet och linjär acce- leration (längs varje accelerometers input-axel). Den indi- viduella demoduleringen av de båda typerna information är rela- tivt rak som en konsekvens av de varierande frekvenserna hos rotationshastighet och accelerationssignaler. Hastighets- outputinformationen moduleras vid accelerometervibrationens 10 15 20 25 457 189 7 förutbestämda frekvens, medan linjär acceleration av intresse kan förväntas vara antingen konstant eller ligga inom ett rela- tivt lågt och förutsägbart frekvensområde. Vibrationsfrekvensen hos de dubbla membranupphängningarna väljes hög relativt syste- mets bandbreddbehov för att tillåta filtrering av den modulerade hastighetssignalen från accelerometerns output. Vinkelhastig- hetsinformation erhålles genom att kapacitivt koppla accelero- meterns output till en bandpassförstärkare centrerad runt modu- lationsfrekvensen. Bandpassförstärkarens output påföres demodula- torns input, varvid referenssignalen för demodulatorn väljes så att den är i fas med vibratorenhetens hastighet. Demodula- torns output filtreras därefter för att åstadkomma en lik- strömsspänning vars amplitud är proportionell mot vinkelhastig- heten som pàföres en polaritet som är känslig för riktningen av påförd vinkelhastighet.The output of each accelerometer consists of a signal that contains information regarding speed and linear acceleration (along the input axis of each accelerometer). The individual demodulation of the two types of information is relatively straightforward as a consequence of the varying frequencies of rotational speed and acceleration signals. The velocity output information is modulated at the predetermined frequency of the accelerometer vibration, while linear acceleration of interest can be expected to be either constant or within a relatively low and predictable frequency range. The vibration frequency of the dual diaphragm suspensions is selected high relative to the bandwidth requirements of the system to allow filtering of the modulated velocity signal from the output of the accelerometer. Angular velocity information is obtained by capacitively coupling the output of the accelerometer to a bandpass amplifier centered around the modulation frequency. The output of the bandpass amplifier is applied to the input of the demodulator, whereby the reference signal for the demodulator is selected so that it is in phase with the speed of the vibrator unit. The output of the demodulator is then filtered to produce a DC voltage whose amplitude is proportional to the angular velocity applied to a polarity which is sensitive to the direction of applied angular velocity.

Det torde förstås att tröghetsinstrumenteringen har tillförts en ny och förbättrad apparat, som kan mäta rotation i tvâ rätvinkliga plan och acceleration i två rätvinkliga rikt- ningar. Genom att anordna en multisensor i enlighet med uppfin- ningen erhâlles fördelar med en vibrerande apparat som består i mindre komplexitet än vad som erhålles med ett roterande oscilla- tionsarrangemang samtidigt som nackdelarna med tidigare vibra- tionsarrangemang undvikes. Även om uppfinningen har beskrivits i samband med en utföringsform är inte uppfinningen begränsaditill denna. Upp- finningen begränsas endast av det i patentkraven angivna.It should be understood that inertial instrumentation has been added to a new and improved apparatus, which can measure rotation in two right-angled planes and acceleration in two right-angled directions. By arranging a multisensor in accordance with the invention, advantages are obtained with a vibrating apparatus which consists in less complexity than that obtained with a rotating oscillation arrangement while at the same time avoiding the disadvantages of previous vibration arrangements. Although the invention has been described in connection with an embodiment, the invention is not limited thereto. The invention is limited only by what is stated in the claims.

Claims (8)

457 189 g 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV457 189 g 10 15 20 25 30 35 PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för att avkänna rotationshastighèt och aCce_ leration hos en kropp, varvid första och andra ofria mass- tröghetssensorer (12, 14) svarar på linjära accelerations- krafter och vibreras med en förutbestämd frekvens, k ä n n e- t e c k n a t av att vibreringen sker längs kolinjära axlar (40, 42) medan var och en av sensorerna (12, 14) svarar på linjära accelerationskrafter hos kroppen längs inbördes rät- vinklíga axlar (44 resp. 44), varvid mätning sker av linjära och coríolisaccelerationskrafter som verkar på var och en av sensorerna.A method of sensing the rotational speed and acceleration of a body, wherein first and second non-free inertial sensors (12, 14) respond to linear acceleration forces and vibrate at a predetermined frequency, characterized in that the vibration takes place along collinear axes (40, 42) while each of the sensors (12, 14) responds to linear acceleration forces of the body along mutually right-angled axes (44 and 44, respectively), measuring linear and Coriolis acceleration forces acting on each one of the sensors. 2. Förfarande enligt patenfkrav 1, k ä n n e t e c k- “n a_t av att vibreringen av de första och andra sensorerna (12, 14) sker ur fas.Method according to claim 1, characterized in that the vibration of the first and second sensors (12, 14) takes place out of phase. 3. Anordning avsedd för att avkänna rotationshastíghet och acceleration hos en kropp och innefattande en första ofri masströghetssensor (12) som svarar på linjär acceleration längs en första förutbestämd axel (46) och en andra ofrí masströghetssensor (14) som svarar på linjär acceleration längs en andra förutbestämd axel (44), vilka båda sensorer (12, 14) är anordnade att vibreras av ett vibrationsorgan (74) med en förutbestämd frekvens, k ä n n e t e c k- n a d av att sensorerna (12, 14) är vibrerade längs kolin- jära axlar (42, 40) och är monterade så att den första förut- bestämda axeln (46) är vinkelrät mot den andra förutbestämda axeln (44), varvid mätorgan är anordnade att påverkas av lin- jära och coriolísaccelerationskrafter som verkar på var och en av sensorerna.An apparatus for sensing the rotational speed and acceleration of a body and comprising a first free mass inertia sensor (12) responsive to linear acceleration along a first predetermined axis (46) and a second free mass inertia sensor (14) responsive to linear acceleration along a second predetermined axis (44), both sensors (12, 14) being arranged to be vibrated by a vibrating means (74) having a predetermined frequency, characterized in that the sensors (12, 14) are vibrated along collinear axes (42, 40) and are mounted so that the first predetermined axis (46) is perpendicular to the second predetermined axis (44), measuring means being arranged to be actuated by linear and Coriolis acceleration forces acting on each of the sensors. 4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k- n a d av att vardera masströghetssensorn (12, 14) inne- fattar en accelerometer och av att denna är monterad i an- ordnifigen medelst ett par dubbelmembranupphängningar (62-64 resp. 66-68).Device according to claim 3, characterized in that each mass inertia sensor (12, 14) comprises an accelerometer and in that this is mounted in the device by means of a pair of double diaphragm suspensions (62-64 and 66-68, respectively. ). 5. Anorduing enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k- n a d av att vibratíonsorganet (74) är anordnat att akti- vera sensorerna (12, 14) till att Vibrera ur fas. nr 10 457 189Device according to claim 4, characterized in that the vibrating means (74) is arranged to activate the sensors (12, 14) to vibrate out of phase. No. 10,457,189 6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k- n a d av att víbrationsorganet innefattar en elektromagnet (74), som är anordnad mellan det nämnda paret dubbelmembran- upphängníngar (62-óä, 66-68).Device according to claim 5, characterized in that the vibrating means comprises an electromagnet (74), which is arranged between said pair of double diaphragm suspensions (62-óä, 66-68). 7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k- n a d av att dubbelmembranupphängningarnas (62-64, 66-68) frekvens är hög i Förhållande till systemets bandbredd.Device according to claim 6, characterized in that the frequency of the double diaphragm suspensions (62-64, 66-68) is high in relation to the bandwidth of the system. 8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k- n a d av att vardera accelerometern (12, 14) utgörs av A4 MOD IV-accelerometrar.Device according to claim 7, characterized in that each accelerometer (12, 14) consists of A4 MOD IV accelerometers.
SE8406148A 1983-12-05 1984-12-05 PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY SE457189B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55805583A 1983-12-05 1983-12-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8406148D0 SE8406148D0 (en) 1984-12-05
SE8406148L SE8406148L (en) 1985-06-06
SE457189B true SE457189B (en) 1988-12-05

Family

ID=24228010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8406148A SE457189B (en) 1983-12-05 1984-12-05 PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS60135815A (en)
CA (1) CA1222880A (en)
DE (1) DE3444142A1 (en)
FR (1) FR2556100B1 (en)
GB (1) GB2151022B (en)
IT (1) IT1178446B (en)
NO (1) NO844244L (en)
SE (1) SE457189B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1217648A (en) * 1984-01-23 1987-02-10 Robert E. Stewart Single axis multisensor
US4744249A (en) * 1985-07-25 1988-05-17 Litton Systems, Inc. Vibrating accelerometer-multisensor
DE3702824A1 (en) * 1987-01-30 1988-08-11 Bayerische Motoren Werke Ag Acceleration pick up
US4782700A (en) * 1987-07-17 1988-11-08 Sundstrand Data Control, Inc. Frame assembly and dither drive for a coriolis rate sensor
US4821572A (en) * 1987-11-25 1989-04-18 Sundstrand Data Control, Inc. Multi axis angular rate sensor having a single dither axis
DE4335219B4 (en) * 1993-10-15 2004-06-03 Robert Bosch Gmbh Rotation rate sensor and method for producing a rotation rate sensor
GB2300047B (en) * 1995-04-19 1999-04-14 Smiths Industries Plc Inertial sensor assemblies
US5880368A (en) * 1995-04-19 1999-03-09 Smiths Industries Public Limited Company Inertial sensors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3206986A (en) * 1963-01-04 1965-09-21 Western Electric Co Apparatus for sensing selected movements of a body
US3744322A (en) * 1970-12-07 1973-07-10 Space Res Corp Angular velocity sensors
US4512192A (en) * 1983-09-02 1985-04-23 Sundstrand Data Control, Inc. Two axis angular rate and specific force sensor utilizing vibrating accelerometers

Also Published As

Publication number Publication date
IT1178446B (en) 1987-09-09
IT8449241A0 (en) 1984-12-04
FR2556100B1 (en) 1989-01-13
CA1222880A (en) 1987-06-16
JPS60135815A (en) 1985-07-19
DE3444142C2 (en) 1990-11-29
GB2151022B (en) 1988-04-07
SE8406148D0 (en) 1984-12-05
GB8427822D0 (en) 1984-12-12
SE8406148L (en) 1985-06-06
NO844244L (en) 1985-06-06
GB2151022A (en) 1985-07-10
DE3444142A1 (en) 1985-07-11
FR2556100A1 (en) 1985-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4381672A (en) Vibrating beam rotation sensor
US4744248A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US4744249A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US4841773A (en) Miniature inertial measurement unit
US4930351A (en) Vibratory linear acceleration and angular rate sensing system
US5987986A (en) Navigation grade micromachined rotation sensor system
US4996877A (en) Three axis inertial measurement unit with counterbalanced mechanical oscillator
US6481283B1 (en) Coriolis oscillating gyroscopic instrument
US4611491A (en) Accelerometer system
US5974879A (en) Micromachined rate and acceleration sensor
CA1215244A (en) Two axis angular rate and specific force sensor utilizing vibrating accelerometers
US3486383A (en) Vibrating beam transducer
US5428995A (en) Counterbalanced vibratory triaxial angular rate sensor with open loop output
US5168756A (en) Dithering coriolis rate and acceleration sensor utilizing a permanent magnet
US4267731A (en) Force balanced vibratory rate sensor
SE457189B (en) PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY
EP0426761B1 (en) Acoustic field transducers
WO1989010567A1 (en) Accelerometer
KR100203315B1 (en) Two axis navigation grade micromachined rotation sensor system
US5189913A (en) Apparatus and method for determining the rate of rotation of a moving body
US3267746A (en) Two axis rate gyroscope
CA1217648A (en) Single axis multisensor
JP2000503756A (en) 2-axis navigation grade micro-machined rotation sensor system
US6357295B1 (en) Counterbalanced rotation rate sensor
NO843479L (en) APPARATUS FOR AA MAKING A SIGNAL REPRESENTING THE ANGLE MOVEMENT SPEED OF A CONSTRUCTION

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8406148-0

Effective date: 19930709

Format of ref document f/p: F