Способ выставки механических упоров маятникового компенсационного акселерометра

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке маятниковых компенсационных акселерометров. Сущность: для выставки механических упоров акселерометров устанавливают заданные углы отклонения подвижной части. При этом определяют статическую характеристику датчика угла. Устанавливают акселерометр подвижной частью на один из упоров. Перемещают упор до положения, при котором сигнал датчика угла соответствует заданному углу крепления первого упора, и закрепляют его в этом положении. Устанавливают акселерометр подвижной частью на второй упор. Перемещают упор до положения, при котором сигнал датчика соответствует заданному углу крепления второго упора, и закрепляют его в этом положении. Технический результат: повышение точности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке маятниковых компенсационных акселерометров.

Известен способ крепления механических упоров акселерометра, при котором угол крепления упоров не оговаривается и они служат только для исключения механических повреждений подвижной части при действии на акселерометр ударных возмущающих воздействий (см., например, патент Великобритании №1362121 от 31.07.74 г., кл. G1N).

Недостатком такого способа является низкая точность выставки механических упоров акселерометра.

Наиболее близким во технической сущности к заявляемому изобретению является способ выставки механических упоров акселерометра на заранее заданный угол, определяемый из условия минимизации ошибок, вызванных как динамическими погрешностями акселерометров, так и погрешностями из-за релаксации токоподводов (см. У.Ригли и др. "Теория, проектирование и испытания гироскопов", "Мир", М., 1972 г., с.338-339).

Недостатком данного способа выставки механических упоров акселерометра является малая точность получения заданного угла крепления механических упоров, определяемая только конструктивными допусками и посадками. Для малогабаритных акселерометров, имеющих плечо крепления упора (расстояние от упора до оси вращения подвижной части) 5-10 мм, погрешность получения заданного угла крепления упоров составляет 1,5-2 угл. град.

Целью настоящего изобретения является повышение точности выставки углов крепления механических упоров маятникового компенсационного акселерометра.

Указанная цель достигается следующим образом: из условия оптимизации ошибок акселерометра определяют необходимые углы крепления каждого упора, определяют статическую характеристику датчика угла, устанавливают акселерометр в положение, при котором подвижная часть находится на одном из упоров, перемещая упор, выставляют его в положение, при котором сигнал датчика угла соответствует заданному углу крепления первого упора, закрепляют упор в этом положении, устанавливают акселерометр в положение, при котором подвижная часть находится на втором упоре, перемещая упор, выставляют его в положение, при котором сигнал датчика угла соответствует заданному углу крепления второго упора, закрепляют упор в этом положении.

Способ содержит следующие операции:

1. Из расчета минимизации погрешностей акселерометра, обусловленных динамическими ошибками и релаксацией токоподводов, определяют заданные углы крепления для каждого механического упора.

2. Устанавливают на собранный без кожуха акселерометр специально разработанное для реализации данного способа технологическое приспособление, представляющее собой прозрачный герметичный кожух (например, из оргстекла) с встроенными в него регулировочными элементами для перемещения и крепления механических упоров. Такое приспособление содержит также сильфон для компенсации температурного расширения жидкости, так как современные прецизионные акселерометры являются жидкостными. Заполняют акселерометр с установленным на него приспособлением жидкостью.

3. С помощью регулировочных элементов технологического приспособления раздвигают упоры на максимально возможные углы, больше требуемых углов крепления механических упоров.

4. Определяют зависимость выходного напряжения датчика угла от угла перемещения подвижной части от нуля до первого упора и от нуля до второго упора при разомкнутой цепи обратной связи, т.е. определяют реальную статическую характеристику датчика угла акселерометра. Эта характеристика обычно отличается от характеристики, снятой отдельно на датчике угла из-за отличия геометрических размеров модулятора датчика угла, и неодинаковости геометрического расположения плеча модулятора относительно датчика угла (из-за допусков).

5. Устанавливают акселерометр в положение, при котором подвижная часть находится на первом упоре (например, в положение, при котором положительное направление оси чувствительности акселерометра совпадает с направлением ускорения силы тяжести).

6. С помощью регулировочных элементов технологического приспособления передвигают упор до положения, при котором выходной сигнал датчика угла акселерометра, учитывая реальную статическую характеристику, соответствует заданному из расчета минимизации погрешностей акселерометра углу крепления первого упора.

7. С помощью регулировочных элементов технологического приспособления закрепляют упор в этом положении.

8. Устанавливают акселерометр в положение, при котором подвижная часть находится на втором упоре (например, разворачивают акселерометр на 180° вокруг маятника и устанавливают его в положение, при котором отрицательное направление оси чувствительности акселерометра совпадает с направлением ускорения силы тяжести).

9. С помощью регулировочных элементов технологического приспособления передвигают упор до положения, при котором выходной сигнал датчика угла акселерометра, учитывая реальную статическую характеристику, соответствует заданному из расчета минимизации погрешностей акселерометра углу крепления второго упора.

10. Закрепляют с помощью регулировочных элементов технологического приспособления упор в этом положении.

По предлагаемому способу точность выставки угла крепления механических упоров акселерометра обусловлена точностью определения статической характеристики датчика угла и для современных акселерометров составляет несколько угловых секунд. Кроме того, предлагаемый способ позволяет регулировать угол крепления механических упоров в реальном собранном акселерометре.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность выставки заданного угла крепления механических упоров маятникового компенсационного акселерометра.

Формула изобретения

Способ выставки механических упоров маятниковых компенсационных акселерометров, заключающийся в установке заданных углов отклонения подвижной части, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определяют статическую характеристику датчика угла, устанавливают акселерометр подвижной частью на один из упоров, перемещают упор до положения, при котором сигнал датчика угла соответствует заданному углу крепления первого упора, закрепляют упор в этом положении, устанавливают акселерометр подвижной частью на второй упор, перемещают упор до положения, при котором сигнал датчика соответствует заданному углу крепления второго упора, закрепляют упор в этом положении.