Устройство для измерения угловой скорости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по авт. св. №540213, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей путем определения второй составляющей угловой скорости, в него, дополнительно введены третьи и четвертые аноды, резисторы и отклоняющие электроды, второй, третий и четвертый дифференциальные усилители , четыре аналого-цифровых преобразователя , коммутатор, два цифроаналоговых преобразователя, микропроцессор , оперативное запоминающее устройство; постоянное Запоминающее устройство и узел вывода, при этом входы Каждого дифференциального усилителя соединены с каждойсоседней парой анодов, соединенных через резисторы с источником питания, выходы дифференцисшьных усилителей, соединены с входами аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с входами KoiviMyTaTopa, выход коммутатора соединен с шиной данных микропроцессора и информационными входами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей , а также с информационными входами оперативного и постоянного запоминающих устройств и входом узла вывода, адресные и управляющие § шины микропроцессора соединены соответственно с входами управления и КЛ выборки комм татора двух цифро-аналоговых прео азователей, опед ативного и постоянного запоминающих . устройств и узла вывода, выходы перBOIX ) и второго цифро-аналоговых преобразователей соединены соответственно с втЬрым и четвертым отклоняющими электродами, причем первый И третий отклоняющие электроды соединены с общей шиной источника питасо ния. 00 ел ел

„„SU„„1013855 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 6 01 Р 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 540213 (21} 3309856/18-10 (22) 02.07.81 (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (72) B.Ä. Вавилов и В.И. Иоздяев (71) Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621. 313(088,8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР ,Р 540213, кл. G 01 Р 3/46, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВОЙ СКОРОСТИ по авт. св ° 9540213, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных воз-, можностей путем определения второй составляющей угловой скорости, в него, дополнительно введены третьи и четвертые аноды, резисторы и отклоняющие электроды, второй, третий и четвертый дифференциальные усилители, четыре аналого-цифровых преобразователя, коммутатор, два цифроаналоговых преобразователя., микропроцессор, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и узел вывода, при этом входы каждого дифференциального усилителя соединены с каждой. соседней парой анодов, соединенных через резисторы с источником питания, выходы дифференциальных усилителей, соединены с входами аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с входами коьйкутатора, выход коммутатора соединен с шиной данных микропроцессора и информационными входами церво" го и второго цифро-аналоговых преобразователей, а также с информационными входами оперативного и постоян-. ного запоминающих устройств и входом узла вывода, адресные и управляющие шины микропроцессора соединены со- Я ответственно с входами управления и выборки коммутатора двух цифра-аналоговых преобразователей, оперативного и постоянного запоминающих устройств и узла вывода, выходы первого и второго цифро-аналоговых преобразователей соединены соответственно с втЬрым и четвертым откло-. няющими электродами, причем первый {© и третий отклоняющие электроды соединены с общей шиной источника питания.

101 3855

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в навигационно-пилотажных системах летательных аппаратов.

По основному авт. св. 9 540213 известно устройство для измерения угловой скорости, содержащее герметичную рабочую камеру с источником ионов, например азота, с селектирующими и фокусирующими электродами, с первым и вторым анодами, образую- 10 щими с первым и вторым резисторами мостовую схему, с первым и вторым отклоняющими электродами, и дифференциальный усилитель, соединенный входами с выходом мостовой схемы, 15 а выходами — с отклоняющими электродами, индикатор и блок питания, первая шина которого соединена со вторыми выводами резисторов, а вторая — с отклоняющим электродом, 20 причем выход дифференциального усилителя соединен также со входом индикатора.

Однако известное устройство обладает низкой точностью измерения из-за искривления и увеличения в размерах и массе потока ионов под действием второй составляющей угловой скорости, а также не позволяет производить измерение этой составляющей.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных воэможностей устройства путем определения второй 35 составляющей угловой скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения угловой скорости дополнительно введены третьи и четвертые аноды, резис-40 торы и отклоняющие электроды, второй, третий и четвертый дифференциальные усилители, четыре аналогоцифровых преобразователя, коммутатор, два цифро-аналоговых преобразовате- 45 ля, микропроцессор, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и узел вывода, при этом входы каждого дифференциального усилителя соединены с каждой соседней парой анодов соединенных через резисторы с источником питания, .выходы дифференциальных усилителей соединены с входами аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с входами коммутатора, выход коммутатора соединен с шиной данных микропроцессора и информационными входами первого. и второго цифро-аналоговых преобразователей, а также с информационными входами оперативного и постоянного запоминающих устройств и входом узла вывода, адресные и управляющие шины микропроцессора соеДинены соответственно 65 с входами управления и выборки коммутатора, двух цифро-аналоговых преобразователей, оперативного и постоянного запоминающих устройств и узла вывода, выходы первого и второго цифро-аналоговых преобразователей соединены соответственно с вторым и четвертым отклоняющими электродами, причем первый и третий отклоняющие электроды соединены с общей шиной источника питания.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит герметичную камеру 1, источник 2 ионов, селектирующие и фокусирующие электроды (не показаны ), первый, второй, третий и четвертый аноды 3 — б, первый, второй, третий и четвертый отклоняющие электроды 7 — 10, первый, второй, третий и четвертый дифференциальные усилители 11 — 14, первый, второй, третий и четвертый аналогоцифровые преобразователи 15 — 18, коммутатор 19, шины 20 данных, адресные шины 21, управляющие шины 22, микропроцессор 23, первый и второй цифро-аналоговые .преобразователи

24 и 25, оперативное запоминающее устройство 26, постоянное запоминающее устройство 27 и узел 28 вывода.

Поток ионов от источника 2 ионов под действием электрического поля проходит через селектирующие электроды, выделяющие ионы с определенной скоростью, затем проходят через фокусирующие электроды, формирующие поток определенного сечения и направляющие его через отклоняющие электроды к анодам. Поток ионов может разряжаться через резисторы, вызывая в них токи.

При отсутствии кориолисовых ускорений ионный поток сфокусирован симметрично относительно всех четырех анодов. Микропроцессор работает по программе, записанной в постоянном запоминающем устройстве 27, обращаясь к аналого-цифровым преобразователям 15-18 как к ячейкам памяти в соответствии с адресами, имеющими место в командах. При каждом адресе через коммутатор 19 на шины данных 20 подается код с одного из аналого-цифровых преобразователей, который поступает в оперативное запоминающее устройство 2б и, в соответствии с заложенной программой, в арифметико-логическое устрой" ство микропроцессора; При нулевых кодах на выходах аналого-цифровых преобразователей на входы цифро-аналоговых преобразователей 24 и 25 поступают также нулевые коды и, соответственно, на отклоняющих пластинах 8 и 10 имеют место нулевые сигналы.

1013855

/аАт Р4д у

Составитель Г. Толкачев

Техред Ы. Коштура Корректор С. Шекмар

Редактор П. Коссей

Заказ 3008/53 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Под действием кориолисова ускорения поток ионов отклоняется в направлении вектора ускорения, что приводит к разбалансу мостовой схемы, образованной анодами 3-6 и резисторами На выходе дифференциальных 5 усилителей 11-14 и, соответственно, на выходах аналого-цифровых преобразователей 15-18 появляются сигналы разбаланса. В программе работы микропроцессора осуществляется сложение кодов первого и второго аналогоцифровых преобразователей 15 и 16, а также. третьего и четвертого анало" го-цифровых преобразователей 17 и

18. После алгебраического суммирования и масштабирования коды поступают, соответственно, на информационные входы цифро-аналоговых преобразователей 24 и 25, биполярные выходы которых подключены к отклоняющимэлектродам 8 — 10. При этом пара электродов 8 и 7 образуют электрическое поле,- вектор напряженности которого направлен вдоль общего зазора между парами анодов соответственно 3,4 и 5,6, .т.е. по оси ОУ и перпендикулярно вектору напряженности электрического поля, образованного парой отклоняющих электродов 9 и 10, направленному по оси

0Х. Вектор силового воздействия на . поток ионов за счет отклоняющих электродов всегда направлен противо- . положно вектору кориолисова ускорения, пропорционального вектору угловой скорости. Составляющие угловой скоростим„и ш после масштабирования выдаются с шины данных микропроцессора на узел 23 вывода и на индикатор.

Двухкоординатная силовая компенсация отклонений потока ионов позволяет исключить влияние на точность измерений перекрестных связей по ускорению.