Claims (1)
Фиг. 1 Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени угловых скоростей, ускорений и производных более высокого пор дка от угловых движений объектов, Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени измерени производных более высокого пор дка от углового перемещени . На фиг. 1 представлена структурна схема измерител ; на фиг. 2 - функциональна схема обработки информации в фильтрах измерител . Двухстепенный измеритель угловых производных состоит из маховика 1 гироскопа , упруго подвешенного на торсионах к валу электродвигател 2, генератора 3 опорного напр жени , магнитоэлектрических датчиков 4 и 5 угла, установленных в двух взаимно перпендикул рных плоскост х и воспринимающих углы поворота маховика 1 относительно нейтрального положени в этих плоскост х, умножителей 6 и 7, фильтров 8 и 9, состо щих соответственно из сумматоров 10 и 11 и блоков 12 и 13 интегрировани . Каждый из сумматоров 10 и 11 (фиг. 2) имеет первый вход,(п - 1) вторых входов, п третьих входов и выход. Каждый из блоков 12 и 13 интегрировани состоит из п последовательно соединенных интеграторов. Двухстепенный измеритель угловых производных работает следующим образом . Маховик 1 гироскопа приводитс во вращение электродвигателем 2 с посто нной угловой скоростью, равной круговой частоте собственных колебаний маховика в торсионном подвесе. Этим достигаетс резонансна настройка гироскопа и его высока чувствительность к двум взаимно перпендикул рным составл ющим и бОу измер емой угловой скорости. При наличии й)х и й ууглыуи 5 наклона маховика относительно корпуса прибора равны: (ltC052Qt +60,5inZ 2t), & (l-C052j2-t)+C0 5in2at где Ко коэффициент, завис щий от моментов инерции маховика и степени демпфировани его колебаний; Q-углова скорость вращени маховика . При этом выходные напр жени датчиков 4 и 5 угла имеют значени U4 4i o x5lvi2s t Q(1-cosZ5 tV -ь2СОх со.52.а142оЭ 25Г|2С21., o cJxO C052S2t)+ Dy5;H 2Qt-2cOx 5in Q.Qi 2.6DyQ co5 2s2i, где К - коэффициент, завис щий от конструктивных параметров датчиков угла. Умножители 6 и 7 выполн ют функции синхронных детекторов. Их выходные напр жени равны Ufil oiKo fl-cos cjil+cbysiviilnt--2 5;n4 itCO Q5in4s2it .({-co5 lnt)j ,,5;п2 г1 5;п4п4 + -2(bcos4si)-co,n(i-co54ni)4CO,jS2s;n t tJ. Напр жени , Ue и U имеют посто нные и переменные составл ющие. Фильтры 8 и 9 подавл ют переменные составл ющие Ue и U, а также обеспечивают выделение сигналов, пропорциональных бОх и бОу, из суммарных сигналов Ue и У. При этом блоки 12 и 13 выполн ют только интегрирование сигналов, а сумматоры 10 и 11 обеспечивают сложение сигналов с .одновременным умножением на соответствующие посто нные коэффициенты. В блоках 12 и 13 интегрировани на выходе последнего (п-го) интегратора формируетс сигнал, пропорциональный составл ющей измер емой угловой скорости, а на выходах предыдущих - пропорциональные производным от нее по времени. Формула изоб р.е тени Двухстепенный измеритель угловых производных, содержащий маховик, упруго св занный с валом электродвигатель, генератор опорного напр жени , два магнитоэлектрических датчика угла положени маховика, два умножител и два фильтра, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет обеспечени измерени производных более высокого пор дка от углового перемещени , выходы датчиков угла соединены с первыми входами умножителей, вторые входы которых соединены с выходом генератора опорного напр жени , а выходы каждого умножител соединены с входом соответствующего фильтра, каждый из которых включает в себ сумматор и блок интегрировани , состо щий из последовательно соединенных интеграторов, причем вход первого Интегратора соединен с выходом сумматора. выходы каждого из интеграторов, кроме по- 5 следнего, соединены с соответствующими вторыми входами сумматора этого фильтра, а выходы всех интеграторов в одном фильтре соединены с соответствующими третьими входами сумматора другого фильтра.FIG. 1 The invention relates to a measurement technique and can be used to measure angular velocities, accelerations and derivatives of a higher order from angular movements of objects. The purpose of the invention is to expand the functionality by providing measurements of derivatives of a higher order from angular displacements. FIG. 1 shows a structural diagram of the meter; in fig. 2 - functional information processing scheme in the meter filters. The two-step angular derivative meter consists of a gyroscope flywheel 1, an electric motor 2 suspended elastically on torsions to the shaft, a reference voltage generator 3, magnetoelectric angle sensors 4 and 5 installed in two mutually perpendicular planes and sensing angles of rotation of the flywheel 1 relative to the neutral position these planes, multipliers 6 and 7, filters 8 and 9, consisting respectively of adders 10 and 11 and integration blocks 12 and 13. Each of the adders 10 and 11 (Fig. 2) has a first input, (n - 1) second inputs, n third inputs and output. Each of the integration blocks 12 and 13 consists of n series-connected integrators. The two-degree meter angular derivatives works as follows. The flywheel 1 of the gyroscope is driven into rotation by the electric motor 2 at a constant angular velocity equal to the circular frequency of natural oscillations of the flywheel in the torsion suspension. This achieves a resonant tuning of the gyroscope and its high sensitivity to two mutually perpendicular components and the measured angular velocity. In the presence of th and 5 th angles, the inclination of the flywheel relative to the instrument housing is: (ltC052Qt + 60,5inZ 2t), & (l-C052j2-t) + C0 5in2at where Co is the coefficient depending on the moments of inertia of the flywheel and the degree of damping of its oscillations; Q-angle flywheel rotation speed. At the same time, the output voltages of the angle sensors 4 and 5 are U4 4i x5lvi2s t Q (1-cosZ5 tV –2СХ со.52.а142оЭ 25Г | 2С21., O cJxO C052S2t) + Dy5; H 2Qt-2cOx 5in Q.Qi 2.6DyQ co5 2s2i, where K is a coefficient depending on the design parameters of the angle sensors. Multipliers 6 and 7 function as synchronous detectors. Their output voltages are Ufil oiKo fl-cos cjil + cbysiviilnt - 2 5; n4 itCO Q5in4s2it. ({- co5 lnt) j ,, 5; п2 г1 5; п4п4 + -2 (bcos4si) -co, n (i -co54ni) 4CO, jS2s; nt tJ. Voltages, Ue and U have constant and variable components. Filters 8 and 9 suppress the variable components Ue and U, and also provide the selection of signals proportional to bo and bo from the sum signals of Ue and Y. At the same time, blocks 12 and 13 only integrate the signals, and adders 10 and 11 provide the addition of signals with simultaneous multiplication by the corresponding constant coefficients. In blocks 12 and 13 of the integration, a signal proportional to the component of the measured angular velocity is formed at the output of the last (nth) integrator, and at the outputs of the previous ones is proportional to the time derivative of it. Shadow Equipment Formula A two-step angle meter that contains a flywheel, an elastically connected shaft, an electric motor, a voltage generator, two magnetoelectric sensors by measuring the derivatives of a higher order of angular displacement, the outputs of the angle sensors are connected to the first inputs of the multipliers, the second inputs of which are connected to the output of the reference generator April voltage, and the outputs of each multiplier connected to the input of the respective filters, each of which comprises an adder and integrating unit, consisting of serially connected integrators, the input of the first integrator connected to the output of the adder. the outputs of each of the integrators, except the last one, are connected to the corresponding second inputs of the adder of this filter, and the outputs of all the integrators in one filter are connected to the corresponding third inputs of the adder of another filter.