SU792148A1 - Ма тниковый компенсационный акселерометр - Google Patents

Description

(54) МАЯТНИКОВЫЙ КОМПЕРГСАЦИОННЫЙ

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники, а именно к измерению ускорени , и может быть исноль- зовано в инерциогшых навигационных системах .

При работе ма тниковых компенсационных акселерометров на реальных объектах они подвергаютс  воздействию вибрации (работа силовых установок, тур.булентность атмосферы и т.ц). В результате воздействи  на чувствительный элемент вибрационных ускорений на выходе акселерометров по вл етс  систематическа  погрешность.

Известен акселерометр, содержащий две инерционные массы, одна из которых сбалансирована Г.

Такое выполнение акселерометра снижает в выходном сигнале погрешность, завис щую от вибрации основани , и несколько расшир ет область измер емых частот.

Известен также акселерометр, в котором дл  компонсащти вли ни  вибрационАКСЕЛЕРОМЕТР

2ных ускорений HHepHHoHH6n-Tviactra Tfo3Be шена с помощью спиральных пружин на рычаге с некоторой свободой перемещени  массы вдоль рычага 2.

Рассмотренные акселерометры обла. дают недостаточной точностью в широком диапазоне частот вследствие узкой полосы-пропускани  механических элементов, очень сложны конструктивно и требуют точной регулировки.

10

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  ма тниковый компенсационный акселерометр, содержащий рычаг с закрепленными на

15 нем инерционной массой,  корем датчика угла, индуктивно св занным со статором датчика угла, состо щим из сердечника и обмоток, ПОСТОЯННЬПУ магнитом датчика момента, индуктивно св занным с

Claims (3)

1. 20 управл ющей обмоткой датчика момента, причем обмотки статора датчика угла через усилитель подключены к управл ющей обмотке датчика момента jf. Основным недостатком подобного аксе лерометра  вл етс  го, что при работе н 1толвишадм основании рычаг с за1 реппеи;:гьзмн ,va HKw: эпеыенткли отклон етс  как н-од действием полезного, так и под действкем вибрационнОГо ускорени , направлеюге которого в обшем случае произ вольно. При этом выходной сигнал акселерометра будет содержать norpesuHocTbj пропорциональную действующему вибра- ционному ускорению. Цель изобретени  - повышение точности измерени  ускорени  при работе акселерометра на подвижном объекте. Указанна  даль достигаетс  тем, что 3 предлагаемый акселерометр введены первый датчик вибрации, ось чувствт ель  ости которого совпадает с осью чувстви тельности акселерометра, второй датчик вибрации, ось чувствительности которого совпадает с осью отсчета угла отклонени  инерционной массы, первое и второе деф1 ерни ф57ощие звень , входь которых подюгаочены к выходам соответствуюших датч.15Ков BJiepaiTj-m, последовательно соединенные блок определени  оценки угла откпокеш-г , вход которого подключен к зьгхсду парвого д:йфференц1ф5тощег о звена :Л.гг1окэнкв:; первый вход которого ксдк-лючен к выходу блока определени  опещш утпе. отклонени , а второй входX выходу второго дифферен11иругощего звена, осредн ющий фильтр и компенсационна  обмотка, кндуа тивно св занна  с посто нным магнитом датчика момента На чертеже представлен предлагаемый акселерометр. Он содержит рычаг 1 с закрепленным на нем инерционной массой 2,  корем 3 датчика угла отклонени , инду1стивно св  занным со статором датчика угла отклонени , состо шим из сердечника 4 и обмоток 5, посто нньм магнитом 6 датчика момента, индуктивно св занным с управл ющей обмоткой 7 датчика момен причем обмотки 5 статора датчика угла отклонени  через усилитель 8 подключен к управл ющей обмотке 7 датчика момен Два датчика 9 и Ю вибрашш (ось первого .датчика 9 выбрации совпадает с осью чувствительности акселерометра , а второго датчика 10 - с осью отсчета угла отклонени  инерционной массы (установлены на корпусе акселерометра и предзначены дл  определени  вибраций, действующих на акселерометр ) . Дифференцирующие звень  11 и 12 подключены соответственно к выхо дам датчиков 9 и 10 вибраций и служат дл  двойного дифференцировани  сигнала датчиков, вибрации. Блок 13 определени  оценки утла отклонени  чувствительного элемента под действием вибрации, выполненный в виде фильтра с передаточной функцией, равной передаточной функции акселерометраWg(pi состо щего из элементов 1-8, соединен с выходом первого дифференцирующего звена It. Выходы второго дифференцирующего звена 12 и блока 13 соединеHbF с входами умножител  14, выход которого через осредн ющий фильтр 15 соединен с компенсационной обмоткой 16, котора  индуктивно св зана с посто нным магнитом 6 датчика момента. Под действием ускорени  рычаг I с инерционной массой 2 и  корем 3 датчика угла отклон етс  на угол Ср . Сигнал рассогласовани  с обмоток 5 датчика отклонени  поступает на усилитель 8, и затем усиленный сигнал поступает в управл ющую обмотку 7 датчика момента , магнитное поле которой, взаимодейству  с полем посто нного магнита 6, создает момент, компенсирующий момент сил шерции. При работе акселерометра на вибри рующем основании на рычаг I действует вибраци  одновременно с ускорением, ко- . тора  отклон ет рычаг с инерционной массой 2 на дополнительный угол, величина которого определ етс  интенсивностью и направлением действи  вибрации. Отклонение рычага 1 на угол (О, соответствует воздействию на рычаг I вредного момента. ep-meag gpcp(ilcosoi ГП - масса инерционной массы; 8 - длина рычага; °вИБР вибрационное ускорение, действующее на акселерометр; ф, (t) - угол отклонени  рычага под действием вибрации; C(j -УГОЛ между направлением действи  вибрации и осью отсчета угла oтклoнe ш  инерционной массы. С Помощью введенных элементов создаетс  момент, равный по величине и прО тивоположный по направлению М gt Датчики 9 и 10 вибрации изм ер ют действующие вибрации по двум взаимно перпендикул рным ос м. Сигнал с датчиков дважды дифференцируетс  в дифференцирующих звень х -11 и 12, выходной сигнал которых соответ- ствует составл ющим вибрационного ускоpeHHHu gj tp MCLfjgHBp Сигнал, соответствующий с|.„, поступает через блок 13 опредеЛе ш  оценки угла отклонени  ма тника , вьгаолненный в вид оптимального фильтра,и на выходе получаетс  сигнал, соответствующий оценке (п (4;) угла отклонени  инерционной массы под действием вибрации. Сформированный сигнал и сигнал, соответствующий с1ур| р одаютс на умножитель 14, в котором перемножаютс  и масштабируютс . Сигнал на вых умножител  14 будет пропорционален мгновенному значению /V, gn , Осредн   его с помощью осредн юшего фильтра 1 получают сигнал, соответствующий дей™ ствующему значению .М 0р . Под действием этого сигнала, подаваемого в компенсационную обмотку 16, индуктивно Св занную) с посто нным магнитом 6 датчика моментов, чувствительный элемен возвращаетс  в положение, соответствую щее-отклонению под действиетл измер емого ускорени . Положительный эффект, обусловленны Новой совокупностью признаков, состоит в уменьшении систематической погрешности ма тникового компенсационного ак селерометра при работе его на вибриД рующем основании в широком диапазоне частот, вследствие того что полоса пропускани  предлагаемой схемы коррекции существенно выше, чем полоса пропуска механических устройств, использующихс  в существующих акселерометрах. Формула изобретени  Ма тниковый компенсационный акселе рометр, содержащий рычаг с закрепленны 79 86 ми на нем хшершзонной массой,  корек датчика угла, инд -кгнвно сгз занным со статором угла, состо ииа из сер.. дачника и обмоток, посто нньж- магнитом датчнтса момента, инду7 ;тивно св зан™ ным с чтравл юшей обмоткой датчтсо момента , причем обмотки статора датчика угла через усилитель подключены к управ- л ющай обмотке датчика момента, о т л и ч а ю щи йс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  ускорени  при работе акселерометра на подвижном объекте, в него введены первый датчик вибрац и; ось ч аствительности которого совпадает с осью чувствительности акселерометра , второй датчик вибрации, ось чувствительности которого совпадает с осью отсчета угла отклонени  инерционной массы,, первое и второе дефферен- цируюпше звень , вход  которых подключены к выходам соответствующих датчиков вибрации, последовательно соединенные блок определени  оценки угпа отклонени , вход которого подключен к выходу первого Д11фференц1фующего звена, блок умножени , первый вход которого подключен к выходу блока определени  оценки угла отклонени , а второй вход - к выходу второго дифференцирующего звена, осредн ющнй фильтр и компенсашгонна  обмотка инд аст11вно св занна  с посто нным магш1Том датчика момента. Источники информаш™, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Jsb 161579, кл. Q О1 Р 15/02, 1964.
2. 2.Авторское сондетельство СССР № 139О89, кл. Q 01 Р 15/О8, 1960.
3. 3.Браславсккй Д. А. Приборы и датч.чки летательных аппаратов. М., MamiiHoстроение , 1970, с. 352 (прототип).