Способ импульсно-инерциальных измерений ускорения
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления движением объектов различного назначения. Целью изобретения является сокращение энергетических затрат. С этой целью измеряют виброколебания корпуса акселерометра, инвертируют фазу сигнала о виброколебаниях, перемещают статорный элемент измерительного преобразователя перемещений инерционного тела путем подачи инвертированного сигнала на исполнительный элемент, установленный между корпусом акселерометра и статорным элементом измерительного преобразователя. 1 ил.
СОЮЗ СОНГ(СКИХ
СОЦИО,((ИС ИЧЕСКИХ
РЕС(1УВЯИК (я)5 G 01 P 15/08 (ОСУДАРСТ(1ЕН(.(ЫИ VOMVlTfГ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 4 (гд
00 Q (21) 4619637/10 (22) 13.12,88 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (72) В. Н. Умников, В. В. Барановский, Ю. К.
Бондарчук, И, А. Бугаков, А. Д. Дараган, С.
P. Ремнев и Н. И. Кробка (53) 531.768(088.8) (56) Диментберг Ф. М., Фролов К. В. Вибрация в технике и человек. М.: Знание, 1987, с.
75, Юзефович А. П., Огородова Л, В, Гравиметрия. M. Недра, 1980, с. 54, рис. 19. (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНО-ИНБРЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ УСКОРЕНИЯ
Изобре(енис относится к измерительнсй 1ехн(лке и ложет быть использовано в системах управления движением обьектов различного назначения.
Цель изобретения сок ра цение энергетических эа-(рат.
На фиг. 1 1риведена конструктивная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.
Устройство содержит емкостный акселерометр со свободным чувствительным элементом (ЧЭ) ), в(брометр 2, например, типа ДН-3, уста.ловленный на корпусе 3 акселерометра, ось чувствительности которого совпадает с осью чувствительности акселерометра, формирователь 4 сигнала управления положением статорных пластин
5 емкостного измерительного преобразова-,еля 6 акселерометра (роторной пластиной служит ЧЭ) и пьезопривод 7, установленный между корпусом 3 и статорными пластинами 5. Пьеэопривод 7 представляет собой
„„SU „„1673989 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления движением объектов различного назначения. Целью изобретения является сокращение энергетических затрат. С этой целью измеряют виброколебания корпуса акселерометра, инвертируют фазу сигнала о виброколебаниях, перемещают статорный элемент измерительного преобразователя перемещений инерционного тела путем подачи инвертированного си(нала на исполнительный элемент, установленный между корпусом акселерометра и статорным элементом измерительного преобразователя. 1 ил. набор пластин из пьезокерамики например, марки ЦТС. Выход виброметра 2 соединен с входом формирователя 4, выход которо(о соединен с входом пьезопривода
7. Формирователь 4 представляет снбо. инвертирующий согласующий усилитель с коэффициентом усиления, необходимым для работы пьезопривода 7.
Устройство работает следующим образом, Виброметр 2 измеряет вибрололебания корпуса 3, выходной сигнал виброметра 2 усиливается, инвертируется в формирователе 4 и поступает на пьеэопривод 7. который смещает статорные пластины 5 в противофазе с виброклебаниями так, что при действии вибрации на корпус 3 акселерометра взаимное положение ЧЭ 1 и статорных пластин 5 емкостного измерительного преобразователя 6 остается неизменным.
В импульсно-инерциальных приборах с полностью свободными ЧЭ тонные иэмере1673989
Еь
Амакс =
М (Щ где ж= С
-- собственная частота механических колебаний системы, имеющей массу М и упругость С;
Fà — вынуждающая сила.
Обычно значение M достаточно большое, вследствие чего удается вести обьекСоставитель Т, Màêàðoâà
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э Лончакова
Редактор А, Огар
Заказ 2916 1ираж 338 Подписное
ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
1",3035, Москва,, К-35, Раушская наб., 4/5
Проиэволсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 101 ния полезного сигнала на фоне вибрации являются практически нереализуемой задачей. В этих условиях применение предлагаемого способа позволяет исключить или по крайней мере существенно снизить влияние вибрации.
Между известными способами активной виброэащиты и операциями предлагаемого способа существуют различия. Если по известному способу перемещению подвергают весь прибор либо прибор совместно с основанием, на котором он установлен, что снижает эффективность всей виброэащиты (требуются значительные энергетические затраты на перемещение прибора вместе с основанием), то согласно предлагаемому способу измерения виброзащита обеспечивается за счет перемещения только статорного элемента измерительного преобразователя перемещений. При этом эффективная виброзащита может быть обеспечена в значительно большем частотном диапазоне.
Известно, что амплитуда колебаний тивную виброэащиту известными способами в ограниченном частотном диапазоне.
По предлагаемому способу активному перемещению подвергают статорный эле5 мент первичного преобразователя перемещений ЧЭ, который имеет малую массу, в силу чего обеспечивается возможность активной виброэащиты предлагаемым способом в широком частотном диапазоне.
10 Способ позволяет уменьшить влияние вибрации и в известных акселерометрах, инерционное тело которых имеет связь с корпусом, что повышает их точность измерений, 15 CDормула изобретения
Способ импульсно-инерциальных измерений ускорения, заключающийся в том, что приводят свободное инерционное тело в исходное относительно корпуса акселеромет20 ра положение путем создания на него управляющего силового воздействия, снимают это водействие, измеряют виброколебания корпуса акселерометра, инвертируют этот сигнал и подают его на исполнитель25 ный элемент, формируют сигнал, пропорциональный относительному перемещению инерционного тела, и вычисляют ускорение путем двойного дифференцирования сигнала, пропорционального относительному пе30 ремещению инерционного тела, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, перемещают статорный элемент измерительного преобразователя перемещений инерционного тела
35 путем подачи инвертируемого сигнала на исполнительный элемент, установленный между ним и корпусом акселерометра.
