SU1508172A1

SU1508172A1 - Устройство дл измерени ускорений

Info

Publication number: SU1508172A1
Application number: SU874268437A
Authority: SU
Inventors: Валерий Николаевич Умников; Игорь Александрович Бугаков; Сергей Руфович Ремнев
Original assignee: Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных ускорений подвижных объектов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени ускорений. Цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени ускорений, выполненное в виде трубки с гермообъемом 1, заполненным демпфирующей жидкостью 2, имеющее два провод щих инерционных тела 3 и 4, дискретные датчики положений инерционных тел относительно корпуса, вычислитель, введены посто нный магнит 5, размещенный в центре гермообъема, катушка размагничивани 6, четыре пары контактов 10, 11, 12 и 13 регистрации крайних положений инерционных тел, генератор эталонной частоты, схемы 2 ИЛИ-НЕ, счетные схемы, источник питани и выключатель. Счетна схема состоит из счетного триггера, трех схем 2 И, трех счетчиков, двух регистров сдвига и двух регистров пам ти. Изобретение позвол ет производить калибровку акселерометра непосредственно перед началом измерени в реальных температурных услови х работы устройства, а также учитывает наличие переходного процесса в движении инерционного тела при мен ющихс по величине ускорени х. 3 ил.

Description

V

§

W

:л

с гермообъемом 1, заполненным демпфирующей жидкостью 2, имеющее два провод щих инерционных тела 3 и 4, дискретные датчики положений инерционных тел относительно корпуса, вычислитель , введены посто нный магнит 5, размещенный в центре гермообъема, катушка размагничивани 6, четыре пары контактов 1Q, П, 12 и 13 регистрации крайних положений инерционных тел, генератор эталонной частоты, схемы 2 ИЛИ-НЕ, счетные схемы, источник питани и выключатель. Счетна схема состоит из счетного триггера, трех схем 2 И, трех счетчиков, двух регистров сдвига и двух регистров пам ти. Устройство позвол ет производить калибровку акселерометра непосредственно перед на- чалом измерени в реаль 1ых температурных услови х работы устройства, а также учитывает наличие переходного процесса в движении инерционного тела при мен кщихс по величине ускорени х . 3 ил.

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть испольг зовано дл измерени линейных ускорений подвижных объектов.

Цель изобретени - повьшение точности измерени ускорений.

На фиг. 1 представлено устройство дл измерени ускорений; на фиг. 2 - его функциональна схема; на фиг. 3 - электрическа функциональна схема счетной схемы.

Устройство содержит корпус 1 с гермообъемом, заполненным демпфирующей жидкостью 2. В гермообъеме расположены два провод щих сферических инерционных тела 3 и 4, причем инерционное тело 3-имеет плотность меньше а инерционное тело 4 - больше плотности демпфирующей жидкости. В центральной части гермообъема на равном рассто нии от его торцов установлен посто нный магнит 5, поверх которого расположена катушка 6 размагничивани . На внешней стороне корпуса над свободным от посто нного магнита гермообъемом расположены два датчика положени инерционных тел относитель но корпуса. Датчики имеют общую катушку 7 возбуждени и сигнальные катушки в верхней 8 и нижней 9 половинах гермообъема. Дп каждого инерционного тела имеютс контакты регистрации крайних положений. Конечные положени регистрируютс контактами 10 и 11i а начальные положени - контактами 12 и 13 соответственно.

Два одинаковых канала измерени содержат соответственно первый 14 и второй 15 усилители, первьй 16 и второй 17 детекторы, первый 18 и второй 19 компараторы, первую 20 и

0

5

0 5 0 5

0

5

вторую 21 схемы 2 ИЛИ-НЕ. Устройство имеет также источник 22 питани , генератор 23 эталонной частоты, выключатель 24, вычислитель 25 и две счетные схемы 26 и 27 дл соответствующих каналов измерени . Кажда счетна схема состоит из счетного триггера 28, трех схем 2И 29, 30 и 31, трех счетчиков 32, 33 и 34, двух регистров 35 и 36 сдвига и двух регистров 37 и 38 пам ти.

Инерционные тела 3 и 4 свободно размещаютс соответственно в верхней и нижней част х гермообъема 2. Посто нный магнит 5 выполнен в виде цилиндра и размещен на равных рассто ни х от верхней и нижней частей гермообъема , в этом же месте на корпус 1- намотана катушка 6 размагничивани .

Катушка 7 возбуждени датчика по- ложени соединена с первым выходом источника 22 питани , а сигнальные катушки 8 и 9 соответственно через усилители 14 и 15, детекторы 16 и 17, компараторы 18 и 19 - с первыми входами счетных схем 26 и 27, третьи входы которых подключены к выходу генератора 23 эталонной частоты, а вторые входы - к выходам первой 20 и второй 21 схем 2ИЛИ-НЕ соответственно . Первые и вторые входы схем 211ЛИ-НЕ через контакты регистрации крайних начальных и конечных положений инерционных тел 10 и 12,. 13 и 11 соответственно подключены к второму выходу источника 22 питани . Катушка 6 размагничивани через выключатель 24 соединена с вторым выходом источника питани , первый и второй

515

выходы счетных схем 26 и 27 с ин- формационными входами вычислител 25

В каждой из счетных схем 26 и 27 первый вход соединен с первыми входами первой и второй вхем 2И 29 и 30, вторые входы этих схем подключены соответственно к инверсному и пр мому выходам счетного триггера 28, Выходы схем 2И 29 и 30 соединены со счетны- ми входами первого и второго счетчиков 32 и 33, выходы которых соединен с информационными входами соответственно первого 37 и второго 38 регистров пам ти, а нх выходы - соответст- вечно с первым и вторым выходами счетных схем. Входы синхронизации первого и второго регистров 37 и 38 пам ти подключены к первым выходам регистров 35 и 36 сдвига, вторые вы- ходы которых соединены с входами обнулени соответственна счетчиков 32 и 33, Тактовые входы регистров 35 и 36 сдвига подключены к выходу третьей схемы 2И 31, а информационные - соответственно к пр мому и инверсному выходам счетного триггера 28., счетный вход которого подключен к выходу переноса третьего счетчика 34. Счетный вход счетчнка 34 соединен с вы- ходом третьей схемы 2И 3, первьй вход которой соединен с вторым, а второй - с третьим входами счетной схемы,

Устройство дл измерени ускорений работает следугшцим образом,

В исходном положен1-т инерционные тела 3 и 4 удерживаютс посто нным гагнитом 5. На катутку 7 возбуждени датчиков положени инерционных тел подаетс переменное напр жение с первого выхода источника 22 питани , В сигнальных катушках 8 и 9 датчика положени верхней и нижней половин гер- мообъема наводитс переменна ЭДС, Этот сигнал усиливаетс усилител ми 14 и 5, выпр мп етс детекторами S6 и 17 и подаетс на входы компараторов 18 и 19. Величине выпр мленного напр жени с катушек 8 и 9 в начальном положении соответствует нулевой сигнал на выходе компараторов. Этот сигнал через первые входы счетных схем 26 и 27 поступает на первые входы первой и второй схем 2И 29 и 30 в каж дои счетной схеме, В исходном положении инерционные тела замыкают контакты 12 и 13 регистрации крайнего положени и напр жение источника 22 пита

1

д 5 0 5 о

д

5

72

ни через схемы 2ИЛИ-НЕ 20 и 21 и схему 2И 3 преп тствует прохождению сигнала генератора 23 эталонной частоты на счетный вход третьего счетчи- . ка 34, Все три счетчнка 32, 33 и 34 в каждой счетной схеме 26 и 27 наход тс в сброшенном состо нии.

Дл калибровки устройства перед началом измерени замыкаетс выключатель 24 и подключаемый к катушке 6 размагничивани второй выход источника 22 питани размагничивает посто н- ньй магнит 5, Инерционные тела 3 и 4 освобождаютс от св зей и под действием ускорени свободного падени начинают двигатьс к противоположным концам гермообъема 2, при этом размыкаютс контакты 12 н 13, в результате чего единичный сигнал со.схем 2ИЛИЧ{Е 20 и 21 в каждой счетной схеме 26 и 27 обеспечивает прохождение импульсов с генератора 23 эталонной частоты на счетчик 34. В моменты пересечени инерционными телами катушек 8 к 9, расположенных равномерно по длине корпуса , на выходах компараторов 18 и 19 по вл етс сигнал 1, поступающий на первые входы счетных схем. При каждом заполнении счетчика 34 с его выхода переноса поступает единичный импульс на вход счетного триггера 28, перебрасыва его в противоположное состо ние и тем самым ком1чутиру поступление импульсов с первого входа счетной схемы поочередно на счетчики 32 или 33, Число импульсов, набранное счетчиками 32 и 33 за врем , в течение которого счетчик 34 заполн етс импульсами , соответствует рассто нию, пройденному инерционными телами 3 и 4 за это врем . Информаци со счетчиков 32 и 33 переписываетс в регистры 37 и 38 пам ти. Последовательность управ- ЛЯЮ1ЦИХ импульсов, необходимых дл заг писи числа в регистры 37 и 38 пам ти и сброса счетчиков 32 и 33 формируетс сдвигаклдими регистрами,35 и 36, По записанным в регистры пам ти трем последовательным замерам числа импульсов N;|, N и N-j за соседние промежутки времени вычислитель рассчитывает калибровочные коэффициенты К и К- по выражени м:

К ы N - NZ

KN| -

Na - N,

Т Т

N,N3

где Wj, действу1сщее при калибровке

ускорение, например, ускорение силь т жести

Полученные значени коэффициентов К4 н К занос тс в пам ть вычислите™ л и используютс при измерённи ускорений сладу ощем непоередственн.о после калибровки,

Функционированке узлов и элемен- тов устройства при измерении ускорений , действующих на объект то же, что V5 при калибро бке Расчет действующего на устройство ускорени W осуществл етс вычислителем с учетом хранимых в его пам ти значений К, и К„ по измеренному количеству им

и К в двух последовапульсов N /I

тельных замерах по выражений

W К,Ы,, - К,М,,

При измерении устройством измен ющихс во времени ускорений исключаетс динамическа ошибка, вызванна конечным быстродействием измерител Использование полученных при калибровке непосредственно перед измерением ускорени значений коэффициен-- тов К и К исключает ошибкиj вызываемые температурными изменени ми параметров устройства

Claims

Формула изобретени

1, Устройство дл измерени ускорений , содержащее корпус в В1-1де трубки с гермообъемом заполненным демпфирующей жидкостью, два провод щих инерционных тегта HMBICSUHX плотность соответственно больше и меньше плотности жидкостиS дискретные датчики положени инерционных тел относительно корпуса и вычислитель;, отличающеес тем, что, с дельго повышени точности измерени , в него введены посто нный магнит в форме цилиндра , размещенный в гермообъеме на равных рассто ни х от торцов корпуса , катушка размагничивани , помещенна на наружной поверхности трубки над посто нньгг магнитом, четыре пары контактов регистрации крайних положений инерционных тел, генератор эталонной частоты, две схемы 2ИЛИ-НЕ,

две счетные схемы, источник питани и выключатель, причем выходы первого и второго датчиков положени соединены соответственио с первыми входами перЕОЙ и второй счетных схем первьй и второй выходы которь : соединены с Шфор --5ационньк--1Я входагш ВЬЕ- чиспител , вторые взсодь счетных схем подключены соответственно к зыхода: первой и второй схем 2ИЛИ--НЕ,, а третьи входы - к вькоду генератора эталонной частоты, входь; кан:дой схемы 2ИЛИ-НЕ подключены 4epas две пары контактов регистрад;-1и крайних поло- 5кекий сооч ветствуйщих инерщ-юнных тел к второму исто - ника питани , который через выключатель соединен также с катушкой размаг ичи-

ваниЯ;

2, Устройство по п, 1. о т л и - ч а о щ е е с тем, что какда счетна схема состоит из счетного триггера, трех схем 2Р1., трех счетчикоБр двух регистров сдвига и двух регистров пам тиi причем первый вход счетной схемы соединен с первыми входами: первой к второй схем 2Hs. вторые входы которых подключень( соответственно к инверсному и пр момз выходам счетного триггера, а выходь через пер- зьш к второй счетчики - к - чтормани-- онным входам первого и второго регистров пам ти соответстзеннс5 входы

синхронизации регистров пам ти соединены с nepBbu-LH выходами первого и второго рег истров сдвига соответственно вторые входы которых подключены к входам установки нул второго и

первого счетчиков соответственно, входы тактовых импульсов обоих регистров сдвига соединены с выходом третьей схемы 2И, а информзлионные входы с пр мым и инверсным выходами счетного

триггера соответственно;, вход счетного триггера соединен с вькодом переноса третьего счетчика, счетный вход которого подключен к выходу тре

тьей схемы 2И,, выходы первого и второго регистров пам ти вл ютс соответственно первьш и вторьм выход ai-ли счетной схемьц первый вход третьей схемы 2И - вторым входомS а второй вход - третьим входом счетной схемы.

Sut.i

6KC«f

.t

SkM.f