SU741221A1 - Генератор струнного гравиметра - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к точному приборостроению и может быть использовано в системах инерциальной навигации и гравиметрии.

При работе на подвижном основании струнный гравиметр подвержен вли нию механических помех. Действие возмущающих ускорений, вследствие нелинейных характеристик гравиметра, св зано с их вли нием на амплитуду механических колебаний струны, что  вл етс  источником нестабильной работы гравиметра.

Известен генератор струнного гравиметра , содержащий систему автоматической регулировки усилени  дл  уменьшени  вли ни  амплитуды колебащК струны на точность струнного гравиметра 1.

Примен ема  в этом генераторе аЦтоматическа  система регулировки усилени  не позвол ет устранить погрешность гравиметра, вызваннукг изменением амплитуды механических колебаний струны.

Из известных генераторов струнных гравиметров наиболее близким по технической сущности  вл етс  струнный гравиметр, содержащий колеблющуюс  в магнитном поле упругую струну с

укрепленной на ее конце инерциальной массой, соединенную с усилителем, имеющим цепь положительной обратной св зи 12. Управл ющий сигнал регу5 .лирует величину положительной обратной св зи и, таким образом, стабилизирует по амплитуде сигнал на струне: Коэффициент положительной обратной св зи автоматически устанавливаетс 

10 так, чтобы сигйал на выходе генератора и, следовательно, на струне

был посто нным. na,,v,

f eot,i /1

с к

. 1 л

с - напр жение на струне;

е

где

Ugy - 58становивша с  амплитуда

15

напр жени  на выходе генератора;

К - коэффициент усилени  усилител .

20

в общем случае напр жение на струне равно;

(2)

где - коэффициент преобразовани  магнитоэлектрического при25 емника;

Ущ- амплитуда колебаний струны; UJ - частота колебаний струны. Приравнива  выражени  (1) н (2)

(3)

y CUiC -COnst

Известно,что вли ние амплитуды колебаний струны на их частоту в первом приближении описываетс  выражением;

д

,

- -3-1 г.т

(11

т

6S

(5)

р

где ,S,p,E - параметры струны и ее материала - длина, сечение , плотность, модуль упругости; б- напр жение в материалеР- сила нат жени  струны. Дл  исключени  погрешности струнного генератора, св занной с вли нием амплитуды колебаний струны, необходимо стабилизировать поправочный член в выражении (4) .

Преобразу  формулу (4) с учетом (3) и (5), имеем следующее соотношение : Тд ъг г J: Анализиру  выражение (б), приходим к выводу, что струнный грави .метр, содержащий усилитель с регулируемой положительной обратной св зью не превышает помехозащищенности и не уменьшает погрешности при измен ющемс  нат жении струны. Цель изобретени  - повышение точности и помехозащищенности генератора струнного гравиметра. Поставленна  цель достигаетс  тем что в усилитель введена корректирующ цепь, выполненна  в виде активного или пассивного апериодического . . звена 2-го пор дка, вход которой

соединен с ВЕЛХОДОМ предварительного каскада, а выход - со входом выходного , каскада. Использование в составе усилител  корректирующей цепи повышает точность струнного гравиметра за счет умень.шени  вли ни  амплитуды колебаний струны. Вследствие этого амплитуду колебаний струны можно увеличить, что повышает помехозащищенмость генератора струнного гравиметра.

:Hci чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора.

Генератор струнного гравиметра содержит колеблющуюс  в магнитном поле упругую струну 1, предвари .-тельный каскад усилител  2, соединенный со входом корректирующей цепи 3, выходной .каскад 4 и цепь 5 регулируемой положительной обратной св зи, соедин ющую вход усилител  с его выходом.

Генератор струнного гравиметра работает следующим образом.

Напр жение со струны 1 поступает на вход предварительного каскада

усилител  2. Усиленный сигнал через цепь 3 коррекции поступает на вых 5дной каскад 4 и далее через цепь 5 положительной обратной св зи вновь подаетс  на струну 1 дл  ее возбуждени . Цепь регулируемой положительной обратной св зи поддерживает посто нным напр жение на выходе генератора .

Передаточна  функци  корректируюQ щей цепи имеет (зи. ()(7 где /с{- посто нна  времени корректирующей цепи.

Коэффициент усилени  предварительного и выходного каскадов равен К Напр жение на струне равно;

Р га

Virr

л

выбира  ) , получим;

р ВЫХ 2,,

0 (9

J Амплитуда мех-анических колебаний с учетом (9) и (2) равна:

(-10)

поле упругую струну, соединенную со входом предварительного каскада усилител , инерционную массу, укрепленную на конце упругой струны,

5 выходной каскад усилител , св занный через цепь полож1 тельной обратной св зи .со входом предварительно-; го каскада и струной, о т л и ч а ющ и и с   . тем, что, с целью повышеQ ни  точности и помехозащищенности, в усилитель дведена корректирующа  цепь, выполненна  в виде активного или пассивного апериодического звена 2-го пор дка, вход которой соединен с выходом предварительного каскада, а выход - со входом выходного каскада .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.-Лозинска  A.M. и др. Аэрогра0 виметрическа  аппаратура на базе

струнных датчиков. Прикладна  геофизика , вып. 70, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 315962, кл. Q 01 V 7/00, опублик.

Claims (1)

1. 5 1969 (прототип) . const ЧР Преобразу  (4) с учетом (10), полу чим: , V с ЛА Е1 0). ИЗ которого следует, что погрешность генератора струнного .гравиметра, св занна  с изменением амплитуды коле ;банки струны устран етс , так как , поправочный член в выражении (11) величина посто нна , Формула изобретени  Генератор струнного гравиметра, содержащий колеблющуюс  в магнитном

   ВЫАод