Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа



Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа
Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа
Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа
Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа

 


Владельцы патента RU 2544308:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") (RU)

Предлагаемый способ может быть использован при изготовлении и подготовке к работе волновых твердотельных гироскопов (ВТГ). Определение параметров ВТГ заключается в том, что измеряют амплитуды колебаний резонатора на частотах вблизи резонанса в стационарных режимах, по измеренным значениям амплитуд колебаний и частот формируют вектор и матрицу с линейными относительно амплитуд элементами. При этом увеличивают в два-три раза амплитуды колебаний, формируют матрицу с нелинейными относительно амплитуд элементами и вычисляют коэффициенты нелинейности колебаний резонатора одновременно с параметрами волнового твердотельного гироскопа. Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения параметров ВТГ в несколько раз. 1 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении и подготовке к работе волнового твердотельного гироскопа (ВТГ), предназначенного для инерциальных навигационных систем и систем управления подвижных объектов.

Большое количество работ затрагивает вопрос идентификации производственных погрешностей изготовления резонаторов и методы повышения точности ВТГ. Вот некоторые из них: Матвеев В.А., Липатников В.И., Алехин А.В. Проектирование волнового твердотельного гироскопа / М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1997; Гавриленко А.Б., Меркурьев И.В., Подалков В.В. Экспериментальные методы определения параметров вязкоупругой анизотропии резонатора волнового твердотельного гироскопа Вестник МЭИ, 2010, №5. Предлагаемые способы определения параметров используются при малых амплитудах колебаний, при которых отношение сигнала к шуму не достаточно высокое. При повышенных амплитудах колебаний отношение сигнала к шуму повышается, но при этом возрастают погрешности, вызванные нелинейностью колебаний. Это обстоятельство не позволяет идентифицировать параметры с высокой точностью.

Известен способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа, заключающийся в том, что измеряют амплитуды колебаний резонатора на частотах вблизи резонанса в стационарных режимах (см. Журавлев В.Ф. Задача идентификации погрешностей обобщенного маятника Фуко // Изв. РАН. МТТ. 2000. №5. С.5-9). Определяются следующие параметры: коэффициенты неравножесткости, разнодобротности, демпфирования, ориентация главных осей упругой и вязкоупругой анизотропии, величина начального систематического ухода. При этом для нахождения параметров гироскопа используются линейные калибровочные уравнения.

Однако существующий способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа не полностью реализует возможность получения оценок параметров с повышенной точностью. Это вызвано пренебрежением нелинейностью, которое возможно лишь при малых амплитудах колебаний, не превышающих одну десятую рабочего зазора. В этом случае отношение сигнала к шуму недостаточно высокое. Для его повышения следует увеличивать амплитуду колебаний. Однако при этом возрастают погрешности, вызванные нелинейностью, которые не учитываются.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение точности определения параметров ВТГ. Полученные данные о параметрах используются для аналитической компенсации погрешностей гироскопа и для балансировки резонатора. Данные о параметрах позволят значительно улучшить одну из основных характеристик гироскопа - точность определения угловой скорости.

Технический эффект, заключающийся в учете нелинейности при повышенных амплитудах колебаний резонатора ВТГ, достигается тем, что в известном способе определения параметров волнового твердотельного гироскопа, а именно коэффициента демпфирования γ, угловой скорости ν, коэффициентов упругой анизотропии gc и gs, коэффициентов, характеризующих жесткость резонатора с и n, коэффициентов расщепления частот hc и hs, параметров внешнего воздействия на резонатор b1, b2, b3, b4, заключающемся в том, что измеряют емкостной системой электродов медленные переменные p1, q1, p2, q2 на частотах ω вблизи частоты резонанса ω0 в стационарных режимах, измеренные значения медленных переменных и частотных расстроек λ=(ω-ω0)/ω0 используют при формировании вектора b=(2λp1,-2λq1,2λp2,-2λq2)T и матрицы

A = ( q 1 q 2 q 1 q 2 p 1 p 2 p 1 p 2 q 2 q 1 q 2 q 1 p 2 p 1 p 2 p 1 p 1 p 2 p 1 p 2 q 1 q 2 q 1 q 2 p 2 p 1 p 2 p 1 q 2 q 1 q 2 q 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 )

согласно изобретению увеличивают в два-три раза амплитуды колебаний резонатора, матрицу дополняют столбцом элементов k1 k2, k3, k4, нелинейных относительно медленных переменных, где k1=-p1E-q2K, k2=q1E-p2K, k3=-p2E+q1K, k4=q2E+p1K,

E = ( q 1 2 + p 1 2 + q 2 2 + p 2 2 / 8 ) , K=(p2q1-p1q2)/4, и вычисляют параметры волнового твердотельного гироскопа одновременно с коэффициентом нелинейности колебаний ξ по формуле x=(ATA)-1ATb, где х=(γ, ν, gc, gs, c, n, hc, hs, b1, b2, b3, b4, ξ)T - вектор определяемых параметров.

Изобретение поясняется рисунком, который не охватывает и, тем более не ограничивает весь объем притязаний данного технического решения, а является лишь иллюстрирующим материалом частного случая выполнения ВТГ, микромеханическая реализация ВТГ.

Гироскоп состоит из тонкого упругого кольцевого резонатора 1, связанного с основанием торсионами 2, электростатического электрода измерения нормального прогиба 3 и электрода возбуждения колебаний 4. Резонатор 1 изготовлен методом литографии совместно с торсионами 2 упругого подвеса и электронным контуром управления из поликристаллического кремния. Его подробное описание приведено в книге Меркурьева И.В., Подалкова В.В. Динамика микромеханического и волнового твердотельного гироскопов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009, 228 с., на 86 стр.

Нормализованные дифференциальные уравнения колебаний неидеального резонатора по второй основной форме запишем в стандартной форме одночастотной системы:

x ¨ + x = q ( τ , x , x ˙ ) ,                                           (1)

здесь х=(f, g)T - обобщенные координаты, определяющие колебания резонатора по второй основной форме, в (1) и далее точкой обозначено дифференцирование по безразмерному времени τ=ωt;

q - вектор малых обобщенных сил, возмущающих движение резонатора:

q = ( C + N + H ) x ( D + G + F ) x ˙ + ξ ( x , x ) x + u ( t ) ,

C = c ( 1 0 0 1 ) , N = n ( 0 1 1 0 ) , H = h ( cos 4 ψ sin 4 ψ sin 4 ψ cos 4 ψ ) ,

D = γ ( 1 0 0 1 ) , G = ν ( 0 1 1 0 ) , F = g ( cos 4 ψ * sin 4 ψ * sin 4 ψ * cos 4 ψ * ) ,

u ( t ) = ( b 1 cos μ τ b 2 sin μ τ b 3 cos μ τ b 4 sin μ τ ) ,

где C и H симметрические матрицы потенциальных сил сферического и гиперболического типа, N - кососимметрическая матрица непотенциальных сил, D и F - симметрические матрицы диссипативных сил сферического и гиперболического типа, G - кососимметрическая матрица гироскопических сил, матрицы Н и F имеют след, равный нулю (девиаторы), γ - коэффициент демпфирования, ν - начальная угловая скорость. Коэффициенты g и h определяют нормы девиаторов гиперболических сил, характеризующие вязкую и упругую анизотропию. Углы ψ и ψ* определяют ориентацию главных осей упругой и вязкоупругой анизотропии по отношению к основанию гироскопа. Параметр ξ обусловлен нелинейными эффектами ММГ. Параметры bi (i=1, 2, 3, 4) характеризуют направление, амплитуду и фазу внешнего воздействия на резонатор. Величина µ=ω0/ω=1+λ, λ - малая нормализованная частотная расстройка.

Отметим, что слагаемое ξ(x,x)x формулы получено в книге Меркурьева И.В., Подалкова В.В., в предположении, что напряжение, возникающее при окружной деформации, подчиняется нелинейному закону. В результате замены переменных по формулам

f = q 1 cos μ τ + p 1 sin μ τ , f ˙ = q 1 sin μ τ + p 1 cos μ τ , g = q 2 cos μ τ + p 2 sin μ τ , g ˙ = q 2 sin μ τ + p 2 cos μ τ ,                 (2)

в системе (1) и осреднения по методу Крылова - Боголюбова, получим систему дифференциальных уравнений в медленных переменных

2 p ˙ = A x b ,                                                                               (3)

где p=(q],pl,q2,p2)T,

A = ( q 1 q 2 q 1 q 2 p 1 p 2 p 1 p 2 q 2 q 1 q 2 q 1 p 2 p 1 p 2 p 1 p 1 p 2 p 1 p 2 q 1 q 2 q 1 q 2 p 2 p 1 p 2 p 1 q 2 q 1 q 2 q 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 k 1 k 2 k 3 k 4 ) ,

x=(γ, ν, gc, gs, c, n, hc, hs, b1, b2, b3, b4, ξ)T - вектор параметров,

b=(2λp1, -2λq1, 2λp2, -2λq2) - измеряемый вектор,

gS=gsin4ψ*, gc=gxos4ψ*, hs=hsin4ψ, hc=hcos4ψ,

k1=-plE-q2K, k2=q1E-p2K, k3=-p2E+q1K, k4=q2E+p1K,

E = 3 ( q 1 2 + p 1 2 + q 2 2 + p 2 2 ) / 8 , K=(p2q1-p1q2)/4.

Для целей идентификации параметров математической модели (3) рассмотрим стационарный режим вынужденных колебаний резонатора, определяемый алгебраической системой уравнений, полученной из (3) при значениях p ˙ = 0 :

A x b = 0                                                                            (4)

В системе алгебраических уравнений (4) измеряемыми являются стационарные значения p1, q1, p2, q2, полученные при заданной частотной расстройке λ. Перепишем уравнения (4) с учетом ненаблюдавшихся в эксперименте случайных ошибок

b = A x + e ,                                                                              (5)

где e=(e1, e2, e3, e4) - вектор случайных ошибок.

Составим переопределенную алгебраическую систему уравнений из блоков (5), соответствующих заданной частотной расстройке.

Для идентификации параметров системы (5) необходимо выбрать такие значения расстройки λ, для которых матрица C=ATA не является вырожденной.

По методу наименьших квадратов получим оценку x ^ параметров математической модели

x ^ = ( A T A ) 1 A T b

Искомые оценки минимизируют сумму квадратов отклонений

S о с т = ( b A x ^ ) T ( b A x ^ )

и остаточную дисперсию σ ^ о с т 2 = S о с т / ( n k )

где n - число уравнений, k - число идентифицируемых параметров.

Перейдем к интервальной оценки регрессионной модели.

Предположим, что случайная величина ei имеет нулевое математическое ожидание M[ei]=0, во всех опытах дисперсия ошибки е одинакова D [ e i ] = σ e 2 , ошибки в отдельных опытах не зависят друг от друга cov[eiej]=M[eiej]=0 для i≠j и M [ e i 2 ] = D [ e i ] = σ e 2 , случайная величина подчиняется нормальному закону распределения, т.е. e ~N(0, σ e 2 ,I) , I - единичная матрица.

Доверительный интервал находим по формуле, представленной в книге Бородюка В.П. Статистические методы математического описания сложных объектов. - М.: МЭИ, 1981. - 91 с.на 42 стр.

x ^ j t γ σ ^ о с т c i j x j x ^ j + t γ σ ^ о с т c i j ,                    (6)

где tγ - число, выбираемое из таблицы функций Лапласа. Для уровня надежности γ=0.95 число tγ=1,96. Если число n-k мало, то tγ выбирают по таблице распределения Стьюдента, cij - диагональные элементы матрицы C.

Рассмотрим два случая:

1-й линейных колебаний (ξ=0;, 2-й с учетом коэффициента нелинейности (ξ≠0).

Для оценки параметров математической модели использован 61 режим стационарных колебаний, представленный на фиг.2. Число уравнений системы равно n=244.

В первом случае определяются 12 параметров, т.е. k=12. Остаточная дисперсия равна σ ^ о с т 2 = 0 , 0874 . Во втором - k=13, σ ^ о с т 2 = 0 , 0848 .

Уменьшение остаточной дисперсии σ ^ о с т 2 более чем в десять раз при учете коэффициента нелинейности указывает на то, что математическая модель, рассмотренная во втором случае, является более адекватной и позволяет точнее определять параметры гироскопа.

Остаточное среднее квадратичное отклонение σ ^ о с т при этом снизилось в 3,2 раза. Из формулы (6), которая справедлива только для адекватной модели, следует, что во столько же раз уменьшились доверительные интервалы и повысилась точность определения параметров ВТГ. Однако без учета нелинейности математическая модель не является адекватной. Проведенные численные расчеты показали, что точность определения параметров повышается более чем в 3,2 раза.

Таким образом, разработана методика определения параметров гироскопа с учетом нелинейности колебаний кольцевого резонатора. Эта методика позволяет проводить испытания при больших амплитудах колебаний, при которых отношение сигнала к шуму достаточно высокое. Результаты обработки экспериментальных данных показали, что учет нелинейности значительно повышает точность определения параметров.

Использование коэффициентов нелинейности при аналитической компенсации позволит существенно повысить точность.

Способ определения параметров волнового твердотельного гироскопа, а именно коэффициента демпфирования γ, начальной угловой скорости v, коэффициентов упругой анизотропии gc и gs , коэффициентов, характеризующих жесткость резонатора с и n, коэффициентов расщепления частот hc и hs, параметров внешнего воздействия на резонатор b1, b2, b3, b4, заключающийся в том, что измеряют емкостной системой электродов медленные переменные p1, q1, p2, q2 на частотах со вблизи частоты резонанса ω0 в стационарных режимах, измеренные значения медленных переменных и частотных расстроек λ=(ω-ω0)/ω0 используют при формировании вектора b=(2λp1, -2λq1, 2λp2, -2λq2)T и матрицы
A = ( q 1 q 2 q 1 q 2 p 1 p 2 p 1 p 2 q 2 q 1 q 2 q 1 p 2 p 1 p 2 p 1 p 1 p 2 p 1 p 2 q 1 q 2 q 1 q 2 p 2 p 1 p 2 p 1 q 2 q 1 q 2 q 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 )
отличающийся тем, что
увеличивают в два-три раза амплитуды колебаний резонатора, измеряют медленные переменные не менее чем на четырех различных частотах вблизи резонанса, матрицу дополняют столбцом элементов k1, k2, k3, k4 нелинейных относительно медленных переменных, где k1=-p1E-q2K, k2=q1E- p2K, k3=-p2E+q2k, k4=q2E+p1K,
E = ( q 1 2 + p 1 2 + q 2 2 + p 2 2 / 8 ) , K=(p2q1-p1q2)/4 и вычисляют параметры волнового твердотельного гироскопа одновременно с коэффициентом нелинейности колебаний ξ по формуле х=(ATA)-1ATb, где х=(γ, ν, gc, gs, c, n, hc, hs, b1, b2, b3, b4, ξ)T - вектор определяемых параметров, A и b - матрица и вектор, составленные из матриц Ai и векторов bi.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал. Микроакустомеханический гироскоп содержит основание, структуру инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, пьезоэлектрические преобразователи и измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой твердотельный волновой гироскоп. Гироскоп имеет вакуумируемый корпус в виде полусферической оболочки с равномерной толщиной, на внешней стороне которого размещены три установочно-закрепительных элемента, разнесенных относительно друг друга на 120°, а на внутренней - три конусных сегментных элемента, смещенных на 60° относительно установочно-закрепительных элементов, для установки комбинированной информационно-возбудительной платы с использованием кольцевой разрезной пружины.

Изобретение относится к гироскопическому датчику (2), содержащему: чувствительный элемент (4), выполненный с возможностью вибрирования; электрододержатель (8), способный поддерживать электроды (20) возбуждения/обнаружения для возбуждения чувствительного элемента (4) и обнаружения вибрации чувствительного элемента (4); и элементы (10, 16) для установки электрододержателя (8); характеризующийся тем, что поддерживающие элементы (10, 16) содержат основание (10), выполненное из материала, имеющего плотность менее чем 5 кг/дм3, и квадратный корень отношения модуля Юнга, деленного на указанную выше плотность больше чем 9 ГПа1/2дм3/2/кг-1/2.

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в которых для повышения точности используется термокомпенсация.

Изобретение относится к вибрационным гироскопам. Гироскопическая система производит измерения при помощи вибрационного гироскопа, который вибрирует в первом положении вибрации и передает сигнал измерений.

Изобретение относится к вибрационным датчикам гироскопического типа. Резонатор (3)датчика содержит корпус из материала на основе кремния с по меньшей мере одной резонансной частью (Z), имеющей по меньшей мере один участок, покрытый электропроводящим слоем, и по меньшей мере один участок, не покрытый проводящим слоем.

Изобретение может быть использовано при производстве навигационных приборов. Способ балансировки металлического зубчатого резонатора волнового твердотельного гироскопа заключается в том, что измеряют параметры неуравновешенной массы, рассчитывают массу, подлежащую удалению с каждого балансировочного зубца, и удаляют неуравновешенную массу с поверхности балансировочных зубцов путем электрохимического растворения, при этом каждый зубец погружают в отдельную ванну с электролитом и через поверхность каждого зубца пропускают заранее рассчитанный электрический заряд, величину которого регулируют временем пропускания постоянного тока.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ сейсмических исследований, а также устройство и система для его осуществления.

Изобретение относится к твердотельным волновым гироскопам (ТВГ), которые используются для определения угловых перемещений в составе блоков навигационных устройств наземной и авиационно-космической техники.

Изобретение относится к твердотельным волновым гироскопам (ТВГ), которые используются для определения угловых перемещений в составе блоков навигационных устройств наземной, морской, авиационной и космической техники.

Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано в системах средней точности инерциального управления объектами бескарданного типа. Твердотельный волновой гироскоп содержит цилиндрический резонатор, смонтированный в корпусе, и расположенные на нижней пластине восемь пьезоэлементов, закрепленных с помощью клея. Причем нижняя пластина выполнена сплошной и прикреплена к резонатору через буртик. Технический результат - повышение точности при несущественном изменении частоты резонатора. 4 ил.

Изобретение относится к технологии сборки волновых твердотельных гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов и систем для самолетов, катеров, космических аппаратов, бурильных установок. Задачей изобретения является повышение равномерности кольцевого зазора между проводящей поверхностью цилиндрического или полусферического резонатора ВТГ и внешними электродами при сборке. Поставленная задача решается за счет повышения точности измерения переменного тока, протекающего через внешний электрод, что достигается уменьшением влияния паразитных емкостей на результат измерения. Предложенный способ установки кольцевого зазора между поверхностью цилиндрического или полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа и внешними электродами включает формирование переменного напряжения между внешними электродами и проводящей поверхностью резонатора, поочередное измерение величины тока, протекающего через каждый внешний электрод, и установку резонатора в положение, при котором эти токи равны между собой, отличающийся тем, что при измерении тока выбранный внешний электрод подключают к инвертирующему входу операционного усилителя, при этом инвертирующий вход операционного усилителя соединяют с его выходом через резистор, величину которого выбирают исходя из необходимой величины выходного напряжения и величины тока инвертирующего входа операционного усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя и другие внешние электроды соединяют с общим проводом. Согласно сделанной оценке неравномерность кольцевого зазора при установке его предложенным способом составляет около 1%. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано, например, в системах ориентации и навигации летательных аппаратов. Технический результат - повышение надежности. Для этого гироскоп (1) содержит основание (2), резонатор (3), имеющий корпус (4), по существу, цилиндрической формы, заканчивающийся со стороны, противоположной основанию (2), дистальным торцом (5), в котором выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие (13), множество пьезоэлектрических элементов (10), контактирующих с резонатором (3), модули (18) управления/обработки установленные, по меньшей мере частично, в основании (2), и по меньшей мере один соединительный проводник (15), проходящий через указанное отверстие (13) в корпусе (4) резонатора (3) и электрически соединяющий указанные модули (18) и пьезоэлектрические элементы (10) для управления вибрацией резонатора (3) и измерения вибрационных сигналов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Кориолисов гироскоп (1) включает в себя систему масс, в которой могут возбуждаться колебания параллельно первой оси, при этом может регистрироваться отклонение системы масс вследствие кориолисовой силы вдоль второй оси, которая проходит перпендикулярно первой оси, и по меньшей мере один первый корректировочный модуль (30) и по меньшей мере один второй корректировочный модуль (40), которые соответственно содержат множество неподвижных корректировочных электродов (31, 32, 41, 42) и подвижных корректировочных электродов (24, 25, 26, 27), при этом неподвижные корректировочные электроды (31, 32, 41, 42) проходят в направлении первой оси и жестко соединены с подложкой посредством соответствующих анкерных структур (33, 43), а подвижные корректировочные электроды (24, 25, 26, 27) образуют часть системы масс. Способ уменьшения квадратурного искажения такого кориолисова гироскопа (1) включает в себя подачу на корректировочные модули (30, 40) по меньшей мере в течение промежутка времени постоянных корректирующих напряжений. Технический результат заключается в снижении искажений сигнала в кориолисовом гироскопе или системе кориолисовых гироскопов за счет уменьшения вклада неправильной ориентации элементов в квадратурные искажения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение раскрывает устройство и способ изготовления гиродатчика (2), содержащего: чувствительный элемент (4), предназначенный для вибрирования; держатель (8) электродов, на котором могут быть размещены электроды (20) для возбуждения чувствительного элемента (4) и электроды (20) для обнаружения вибрации чувствительного элемента (4); и опорные стержни (16), предназначенные для поддержки держателя (8) электродов; отличающегося тем, что опорные стержни (16) имеют по меньшей мере один выступающий конец (17). Техническим результатом является улучшение механических и эксплуатационных характеристик гиродатчика, а также усовершенствование технологии изготовления и повышение выхода годной продукции. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Чувствительный элемент микросистемного гироскопа содержит корпусную кремниевую пластину, симметрично расположенные внутри друг друга и разделенные равномерными зазорами внешнюю и внутреннюю подвижные рамки, при этом внешняя рамка соединена с корпусной кремниевой пластиной и с внутренней рамкой посредством упругих торсионов, продольные оси каждой пары торсионов взаимно перпендикулярны, между корпусной кремниевой пластиной и подвижными рамками образован посредством сквозного анизотропного травления зазор, на одну сторону корпусной кремниевой пластины жестко присоединена изоляционная обкладка с нанесенными на нее неподвижными проводящими электродами электростатического силового преобразователя, задающего принудительные колебания внутренней рамки, при этом на обе стороны корпусной кремниевой пластины присоединены изоляционные обкладки, на которые нанесены электроды электростатического силового преобразователя, задающего принудительные колебания внутренней рамки, электроды емкостного преобразователя перемещений и электроды силового электростатического преобразователя обратной связи, внешняя подвижная рамка является подвижным проводящим электродом электростатического силового преобразователя обратной связи, компенсирующего момент от действия кориолисовой силы, и подвижным проводящим электродом емкостного преобразователя перемещений. Технический результат - повышение точности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к балансировке металлических резонаторов твердотельных волновых гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов различного назначения. Способ балансировки металлического беззубцового цилиндрического резонатора волнового твердотельного гироскопа включает в себя измерение параметров первых четырех форм массового дефекта резонатора, погружение резонатора в ванну с электролитом и пропускание через его поверхность рассчитанного электрического заряда, регулируемого временем пропускания постоянного тока, величину которого выбирают в зависимости от состава электролита и металла резонатора, при этом цилиндрический резонатор погружают в электролит наклонно, устанавливают величину центрального угла цилиндрического клина погруженной части, равную α, и совмещают угол ориентации обрабатываемой поверхности цилиндрического клина с ориентацией удаляемой формы массового дефекта. Технический результат - уменьшение времени и трудоемкости процесса балансировки беззубцовых металлических цилиндрических резонаторов по первым 4-м формам массового дефекта. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании таких средств измерения угловой скорости движения основания, как вибрационные гироскопы. Микромеханический вибрационный гироскоп содержит основание, инерционный диск, имеющий одинаковую толщину и закрепленный на основании с помощью внутреннего упругого подвеса, систему электростатического возбуждения колебаний диска, состоящую из гребенчатых двигателей возбуждения и датчиков углового положения, систему управления выходными колебаниями, состоящую из электродов емкостного съема и электродов управления, расположенных на основании под инерционным диском и закрепленных на площадке, связанной с основанием с помощью упругого подвеса, что способствует синфазным перемещениям электродов и инерционного диска при действии постоянного ускорения или вибрации. Этим обеспечивается постоянство зазора в системе управления выходными колебаниями и неизменность масштабного коэффициента прибора. Техническим результатом является снижение чувствительности гироскопа к постоянным поступательным ускорениям и вибрации, что обеспечивает уменьшение помехи и повышение эксплуатационных характеристик гироскопа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области навигационной техники, а именно к конструкции микромеханических вибрационных гироскопов. Вибрационный гироскоп содержит дисковый ротор в упругом подвесе в виде пружины, связывающей ротор с неподвижной опорой, и статоры с электродами привода крутильных колебаний ротора и емкостных датчиков для определения его угловых смещений относительно двух взаимно перпендикулярных осей, ортогональных к оси крутильных колебаний ротора. Ротор, пружина и неподвижная опора выполнены из одной пластины диэлектрического материала с электропроводящим покрытием, при этом пружина соединяет внешнюю часть ротора с неподвижной опорой и выполнена в виде четырехзаходной спирали с ограниченным разворотом витков на угол, примерно равный α=π(1±0,2). В центральной части ротора, свободной от электропроводящего покрытия, выполнено отверстие с 2n (n=2, 3, 4…) зубцами для взаимодействия соответственно с 2n электродами привода крутильных колебаний. Технический результат - повышение точности и упрощение изготовления вибрационного гироскопа. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к балансировке кварцевых полусферических резонаторов твердотельных волновых гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов различного назначения. Способ балансировки кварцевого полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа по предварительно определенным величинам параметров первых четырех форм массового дефекта резонатора заключается в том, что кварцевый полусферический резонатор радиуса R устанавливают в положение, при котором ось его симметрии горизонтальна, а единый нуль окружного угла находится в нижнем положении, поворачивают резонатор вокруг оси симметрии на угол Δφ относительно единого нуля окружного угла и в этом положении частично погружают резонатор в травильный раствор, устанавливая удвоенный зенитный угол сферического сегмента обрабатываемой поверхности 2α, а затем проводят химическое травление в течение времени t. Технический результат - уменьшение времени и трудоемкости процесса балансировки кварцевых полусферических резонаторов по первым 4-м формам массового дефекта. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх