Способ определения величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повышение точности определения нелинейности акселерометра. Для измерения нелинейности акселерометр устанавливают последовательно в различные положения относительно направления ускорения силы тяжести, по обмотке обратного преобразователя пропускают переменный ток и измеряют вызванное переменным током изменение постоянного выходного сигнала акселерометра. Переменный ток для испытаний задают на двух различных частотах, замеряют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразователя и нагрузочного резистора. Значение частот находят из условия равенства суммы указанных фазовых сдвигов 90 и 180°. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 С О! Р 21/00, 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И О1НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 ,(21) 4400400/24-10 (22) 01.04.88 (46) 07.06.90. Бюл. В 21 (72) В.И.Баженов (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 295086, кл. G 01 P 21/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N9 479033, кл. G 01 P 21/00, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

НЕЛИНЕЙНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ С ОБРАТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобре тения — повышение точности определения нелинейности акселерометра. Для

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля компенсационных акселерометров с магнитоэлектрическим обратным преобразователем.

Целью изобретения является повышение точности определения нелинейности акселерометра.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 с датчиком 2 положения и обратным .преобразователем 3. Чувствительный элемент 1 через датчик 2 положения, усилитель 4 и обратный преобраэбватель 3 охвачен обратной связью. В цепь обратного преобразователя включен нагрузочный резистор 5. Паизмерения нелинейности акселерометр устанавливают последовательно в различные положения относительно направ-ления ускорения силы тяжести, по обмотке обратного преобразователя пропускают переменный ток и измеряют вызванное переменным током изменение постоянного выходного сигнала акселерометра. Переменный ток для испытаний задают на двух различных частотах, замеряют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразователя ч нагрузочного резистора. Значение частот находят из условия равенства суммы указанных фазовых сдвигов 90 и 180" ° 1 ил. раллельно обмотке обратного преобразователя через балластный резистор 6 подключен генератор 7 переменной ЭДС.

Последовательно с обратным преобразователем 3 и нагрузочным резистором 5 включены соответственно два амперметра 8 и 9. К нагрузочному резистору 5 подключен фазометр 10, а параллельно обратному преобразователю 3 — фазометр 11.

При воздействии, вибрационных ускорений на акселерометр происходит детектирование переменного выходного момента обратного преобразователя, вызванное нелинейностью его характеристики. Детектирование вызывает изменение постоянной составляющей тока обратного преобразователя и появление погрешности. Вибрационные ускорения

1569728 г 2

3k 1- а г . а»(2п + и — n < ) определений степени демпфирования и собственной частоты акселерометра.

Операции вычисления необходимых для определения нелинейности частот заменена экспериментальным определением частот по условиям равенства суммы фазовых сдвигов тока в нагрузочном резисторе тока обратного преобразователя, где п и n " отношение токов обратно2 го преобразователя к то- 4» кам нагрузочного резистора соответственно при первой и второй частотах с генератора; крутизна преобразования по току акселерометра; а — амплитуда переменного

1 ускорения, соответствую" щая заданному току нагрузочного резистора.

В способе отсутствует вычисление частот переменного тока при испытаниях и связанные с этими вычислениями погрешности, вызванные ошибками в

Формула изобретения

Способ определения величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем, заключающийся в том, что измерительную имитируются подачей через обмотку об-. обратного преобразователя с помощью ратного преобразователя переменного амперметра 8. тока, изменяющегося по гармоническо- Измеряют постоянные выходные сигму закону. налы акселерометра при воздействии

Нелинейность обратного преобразо- постоянных ускорении силы тяжести вателя с несимметричной характеристи- а и-а при наличии и отсутствии кой определяется двумя составляющи- переменного тока от генератора 7. Íàми — квадратичной и кубической. Та-, ходят приращения постоянных сигналов кая нелинейность может быть описана 1 акселерометра, возникающих в резульматематическим выражением тате подачи переменного тока Дассо,(а ) аа р аг+ рэаэ и dVcu,(-а ) соответственно. Задание где да — нелинейность акселерометра; постоянных ускорений силы тяжести а — измеряемое ускорение; осуществляют ориентацией оси чувствир и р>- коэффициенты квадратичной 1, тельности акселерометра по направле» и кубической нелинейности нию действия ускорения и против него, соответственно. для чего акселерометр разворачивают о

Определение нелинейности акселеро- на 180 метра осуществляется следующим обра- Затем изменяют частоту переменнозом. го тока от генератора 7 и проводят изОт генератора 7 подают в обратный мерение фазовых сдвигов фазометрапреобразователь 3 переменный ток и ми 10 и ll. Изменением частоты генеизмеряют фазовые сдвиги токов нагру- ратора добиваются равенства суммы фазочного резистора и обратного пре- зовых сдвигов 180 . При найденной обраэователя относительно тока гене- 25 частоте изменением напряжения с генератора фазометрами 10 и 11 соответст- ратора устанавливают ток нагрузочного венно. Изменением задающей частоты резистора 5 по амперметру 9, соотгенератора добиваются равенства сум- ветствующий выбранной амплитуде усб мы указанных фазовых сдвигов 90 . На корения„Измеряют ток обратного пренайденной таким образом частоте регу- образователя 3 по.амперметру 8. Ана30 .лировкой выходного напряжения генера- логично для новой частоты определяют тора 7 устанавливают по амперметру 9 приращения постоянных сигналов аксеток нагрузочного резистора, соответ- лерометра 1 7<„ „(а ) и йЧо,(-а,).

2 ствующий выбранной амплитуде гармони- Коэффициенты р и р вычисляют по ческого ускорения, и измеряют ток математическим выражениям

35 (и, -1)(сЬЧ(„) (а„) + 67(,) (-ао ) — (д7„„(а ) + ВЧ „(-a )1(n - 1)

1с„а (п - и,) (dV (ао) — й7ы (-аоИ (3 "1) + QV (a ) dV (-ao Ц (пг+ 2" 1 3) Составитель Г. Груздев

Техред N.Дидык Корректор Н.Король

Редактор И.Шулла

Заказ 1445 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15697 ось акселерометра устанавливают последовательно в различные положения,при каждом положении подают в обратный преобразователь переменный ток, производят измерение изменений выходно5

ro сигнала при двух различных значениях частоты переменного тока и определяют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразователя и нагрузочного резистора, а затем по этим величинам вычисляют величину нелинейности характеристики акселерометра, о тл ич аю щи йс я тем,что,с цельюпо- 15

28 6 вышения точности,обе частоты устанавливают из условия равенства сумо мы фазовых сдвигов соответственно 90 о при первой частоте и l80 при второй частоте, устанавливают равенство переменного тока в нагруэочном резисторе при второй частоте тому же току при первой частоте, на каждой частоте измеряют переменный ток обратного преобразователя, определяют его отношение к току нагрузочного резистора и учитывают эти величины при расчете величины нелинейности характеристики акселерометра.