Компенсационный маятниковый акселерометр

 

Изобретение относится к навигационной технике с Цель изобретения - повышение точности преобразования и измерения за счет уменьшения погрешности от перекрестного ускорения путем ускорения режима колебаний чувствительного элемента при воздействии вибрационных и угловых возмущений с При возникновении колебаний чувствительного элемента (ЧЭ) 2 с амплитудой , превышающей допустимую, по сигналу датчика 3 угла через предварительный усилитель (ПУ) 5 срабатывают пороговые устройства 10 и 11, которые устанавливают триггеры 16 и 17 в состояние, обеспечивающее через элемент И 18 переключение переключателей коэффициента усиления 6 и коэффициента демпфирования 7 на более высокие значения коэффициентов и подключение выхода ПУ 5 через ключи 14 и 15 к пороговым устройствам 12 и 13. Это приводит к устранению колебаний ЧЭ 2, уменьшению сигнала на выходе ПУ 5, которое через ключи 14 и 15 вызывает срабатывание пороговых устройств 12 и 13, устанавливающих через элемент И 19 триггеры 16 и 17, а по их сигналу и остальные элементы контура обратной связи в исходное состояние 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1638638

А3 (51)5 G 01 Р 15/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4640942/10 (22) 23,01.89 (46) 30.03,91„ Бюл. № 12 (71) МГТУ им. Н.Э. Баумана (72) А.А. Трунов и А.В. Гребенщиков (53) 531.768(088„8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1028163, кл. С 01 Р 15/13, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1396770, кл. С 01 P 15/13, 1984 „ (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МАЯТНИКОВО

АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к навигационной технике. 1 ель изобретения повышение точности преобразования и измерения за счет уменьшения погрешности от перекрестного ускорения путем ускорения режима колебаний чувствительного элемента при воздействии вибрационных и угловых возмущений, При возникновении колебаний чув2 ствительного элемента (ЧЭ) 2 с амплитудой, превышающей допустимую, по сигналу датчика 3 угла через предварительный усилитель (ПУ) 5 срабатывают. пороговые устройства 10 и 11, которые устанавливают триггеры 16 и 17 в состояние, обеспечивающее через элемент И 18 переключение переключателей коэффициента усиления 6 и коэффициента демпфирования 7 на более высокие значения коэффициентов и подключение выхода ПУ 5 через ключи 14 и 15 к пороговым устройствам 12 и 13. Это приводит к устранению колебаний ЧЭ 2, уменьшению сигнала на выходе ПУ 5, которое через ключи 14 и 15 вызывает срабатывание пороговых устройств 12 и 13, устанавливающих через элемент

И 19 триггеры 16 и 17, а по их сигналу и остальные элементы контура обратной связи в исходное состояние.

1 ил.

1638638

В этом режиме сигнал на выходе

ПУ 5 не выходит за линейную ..ону характеристики и не превышает уровней срабатывания быстродействующих пороговых элементов 10 и 11, соответствующих верхней и нижней границам линейного участка характеристики, при этом на выходах 10 и 11 формируются уровни "0", триггеры 16 и 17 установлены в исходные состояния (на выходах "0"), на выходах элементов

И 18 и 19 также формируются "0", ПКУ 6 и ПКД 7 находятся в состояниях, обеспечивающих устойчивость и точность канала обратной связи акселерометра. В исходном (штатном) режиме на выходах ключей 14 и 15 имеются сигналы разной полярности, по модулю большие уровней срабатывания третьего 12 и четвертого 13 пороговых элементов, имеющих малое быстродействие, и на их выходах формируются сигналы "0".40

50

Изобретение относится к навигационной технике и предназначено для использования в качестве датчика первичной информации в инерциальных системах навигации, Цель изобретения — повышение точности преобразования и измерения ускорения.

На чертеже изображена функциональ0 ная схема предлагаемого акселерометра.

Компенсационный маятниковый акселерометр содержит корпус 1, чувствительный элемент (ЧЭ) 2,датчик 3 угла (ДУ) 3, датчик 4 моментов (PP<) предварительный усилитель (ПУ) 5, переключатель 6 коэффициента усиления (ПКУ), переключатель 7 коэффициента демпфирования (ПКД), усилитель

8 мощности, эталонный резистор 9, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 пороговые элементы, первый 14 и второй 15 ключи, первый

16 и второй 17 триггеры, первый 18 и второй 19 элементы И. 25

Компенсационный маятниковый акселерометр работает следующим образом.

При воздействии ускорений в штатном режиме на ЧЭ 2, сигнал рассогласования с ДУЗ через ПУ 5, ПКУ 6, ПКД и усилитель 8 мощности подается через ДМ 4, где создается компенсирующий момент, не эталонный резистор 9 для съема измерительной информации.

При воздействии вибрационных возмущений на акселерометр возможно возникновение режима "захвата" в работе акселерометра, при этом

ЧЭ 2 совершает колебания, амплитуда которых превышает максимальный угол eC „„ отклонения ЧЭ 2 в ытатном режиме контура обратной связи.

В режиме "захвата" срабатывают пороговые элементы 10 и 11 и выходы триггеров 16 и 17 устанавливаются в состояния "1", что приводит к mopмированию сигнала "1" на выходе элемента И 18, переключение ключеи

14 и 15 и срабатыванию ПКУ 5 и

ПКД 7, при этом к выходам ключей

14 и 15 подключается выход ПУ 5.

При срабатывании переключателей 6 и 7 происходит увеличение коэффициентов усиления и демпфирования, что приводит к устранению режима

"захвата" и вхождению контура обратной связи в рабочую область характеристики, что сопровождается исчезновением колебаний ЧЭ 2 и уменьшением угла отклонения р ЧЭ 2 до величины

Jg/ "-(р,„/, Так как уровни срабатывания пороговых устройств 12 и 13 установлены равными по модулю / Ф / разными по знаку, то уменьшение угла р вызывает формирование на выходах пороговых элементов 12 и 13 сигналов

"1", что приводит к появлению на выходе элемента И 14 сигнала "1", устанавливающего триггеры 16 и 17, а следовательно, переключатели 6 и 7 и ключи 14 и 15 в исходные состояния.

Переключения ключей 14 и 15 сопровождаются формированием уровня "0" на выходе элемента И 18 и возвратом системы обратной связи в исходное состояние.

Таким образом, в компенсационном акселерометре увеличиваются коэффициенты усиления и демпфирования в контуре обратной связи при колебании чувствительного элемента в режиме

"захвата", что приводит к устранению режима "захвата" и уменьшенчю погрешностей от перекрестных ускорений.

Формула изобретения

Компенсационный маятниковый акселерометр, содержащий установленные в корпусе чувствительный элемент, датчик момента и датчик угла, а также предварительный усилитель, подклюСоставитель А. Альшаев

Техред С.Мигунова

Редактор А. Лежнина

Корректор М.Демчнк

Заказ 925 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 163863 ченный к датчику угла, усилитель мощности, выход которого через датчик момента соединен с эталонным резистором, переключатель коэффициента усиления, вход которого подключен к выходу предварительного усилителя, и первый пороговый элемент, о т— л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения точности, в акселерометр введены три дополнительных пороговых элемента, первый и второй ключи, первы»» и второй триггеры, первый и второй элементы И и переключатель коэффициента демпфирования, вход которого соединен с выходом переключателя коэффициента усиления, а выход — с входом усилителя мощности, входы первого и второго пороговых элементов соединены с выходом предварительного усилителя, а выходы — с первыми входами соответствен но первого и второго триггеров, выходы которых соединены с входами первого элемента И, выходом подключенного к управляющим входам переключателя коэффициента усиления, переключателя коэффициента демпфирования, первого и второго ключей, . ри этом сигнальные входы первого и второго ключей подключены к выходу предварительного усилителя, сигнальные выходы через входы соответственно третьего и четвертого пороговых элементов — к входам второго элемента И, выходом соединенного с вторы»и входа»я триггеров.