Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового широкодиапазонного акселерометра компенсационного типа

Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового широкодиапазонного акселерометра компенсационного типа относится к измерительной технике и может быть использован в области производства приборов для измерения линейного ускорения. В процессе наладки устанавливают акселерометр на центрифугу, задают последовательно ряд линейных ускорений в диапазоне измерения акселерометра, измеряют выходной сигнал акселерометра в зависимости от величины заданного линейного ускорения, корректируют параметры системы, обеспечивая линейность зависимости выходного сигнала от заданного линейного ускорения. Согласно изобретению после измерения последовательности значений зависимости выходной информации Qвых n от заданных линейных ускорений an=g⋅n, где n - значение перегрузки, определяют значения корректирующих коэффициентов Ккорр(n)=Qвых 1⋅n/Qвых n, где Qвых 1 - выходная информация при действии линейного ускорения a1=g, Qвых 1⋅n - значение выходной информации, которое должно было быть получено при условии линейности масштабного коэффициента; посредством внешнего компьютера выполняют аппроксимацию функции Ккорр(n), вводят в память микроконтроллера обратной связи акселерометра данные аппроксимирующего полинома, при эксплуатации акселерометра определяют микроконтроллером частичные отрезки полинома, к которым относятся измеренные акселерометром ускорения, определяют посредством микроконтроллера для измеренных ускорений корректирующие коэффициенты и выполняют корректировку микроконтроллером измеренной выходной информации путем ее умножения на соответствующие корректирующие коэффициенты. Технический результат изобретения – обеспечение линейности масштабного коэффициента широкодиапазонного маятникового акселерометра компенсационного типа. 5 ил.

 

Способ относится к измерительной технике и может быть использован в области производства приборов для измерения линейного ускорения.

В системах управления высокоманевренных объектов ракетно-космической техники в последнее время получили распространение кварцевые и кремниевые акселерометры линейных ускорений с широким диапазоном измерения.

К широкому диапазону измерения следует отнести диапазон измерения линейных ускорений от ±20 g и выше, практически до ±50 g. Линейность масштабного коэффициента акселерометра линейных ускорений является важнейшей технической характеристикой, определяющей класс измерителя линейных ускорений.

Помимо целого ряда погрешностей, приводящих к нелинейности масштабного коэффициента [1], для акселерометров с широким диапазоном измерения выявлена одна специфическая погрешность, приводящая к нелинейности масштабного коэффициента при задании линейных ускорений, начиная с ±20 g и выше.

Исследования этой погрешности и способ повышения линейности масштабного коэффициента за счет введения корректировок параметров системы действующих сил опубликованы в единственной по этому вопросу работе [2].

В работе [2] исследована природа возникновения погрешности, названной автором разбалансировкой маятника акселерометра. Разбалансировка возникает вследствие несовпадения точек приложения к маятнику трех сил: инерционной силы, пропорциональной измеряемому линейному ускорению, силы Ампера, реализуемой магнитоэлектрическим датчиком момента, как правило, плунжерного типа, и газодинамической силы, возникающей при перемещении пластины с маятниковостью в герметичном корпусе чувствительного элемента, заполненном инертным газом. Взаимное смещение точек приложения этих трех сил возникает по конструкторским и технологическим причинам. Действительно, в плунжерном датчике момента обычно используются две катушки, которые приклеиваются к пластине с двух сторон, в геометрическом центре. Катушки имеют отверстия, в которые входят магниты датчика момента.

Зазор между магнитом и катушкой должен быть равномерным, величина зазора обычно не превышает десятых долей мм, максимум 1-1,8 мм на сторону. Приклеить катушки без смещения от центра на несколько сотых, а иногда и десятых долей мм технологически невозможно. Сила Ампера Fмэ=B⋅I⋅n⋅Lср⋅sinα, где В - магнитная индукция в зазоре, I - ток, n, Lср - число витков в катушке датчика и средняя длина витка, α - угол ориентации направления тока относительно направления вектора магнитной индукции В. Смещение катушки относительно центра приводит не только к смещению центра масс относительно геометрического центра системы сил, но и к неравномерности рабочего зазора в датчике момента, т.е. к неравномерности распределения индукции в зазоре и соответствующему смещению точки приложения силы Ампера.

При неравномерном зазоре смещается и точка приложения газодинамической силы. Этих малых взаимных смещений при линейных ускорениях от ±20 g и выше достаточно для того, чтобы существенным образом повлиять на зависимость выходной информации акселерометра от входного воздействия - задаваемого линейного ускорения, при этом зависимость имеет ярко выраженную нелинейность.

Существенно нелинейный характер масштабного коэффициента в акселерометрах, имеющих разбалансировку маятникового узла, подтвержден автором работы [2] экспериментально (фиг. 1).

Нелинейный характер зависимости понятен и из физики явления.

Если центр масс, который определяется в основном массой катушек, смещен относительно геометрического центра системы сил, то при действии линейного ускорения пластина будет испытывать не только изгибный момент вокруг оси торсиона, но и скручивающий момент вокруг оси, лежащей в плоскости пластины и перпендикулярной оси торсиона. К этому возмущающему моменту добавляется момент вследствие неравномерности рабочего зазора, что и определяет ярко выраженную нелинейную зависимость масштабного коэффициента акселерометра при значительных величинах линейных ускорений. Для обеспечения линейности масштабного коэффициента в работе [2] предложен способ корректировки параметров системы действующих сил.

В качестве прототипа принят этот предложенный в [2] способ обеспечения линейности масштабного коэффициента компенсационных маятниковых акселерометров, имеющих разбалансировку маятника.

Способ-прототип заключается в следующем. Выполняют смещение точки приложения инерционной силы путем перемещения центра масс, для чего на пластину либо устанавливают балансировочный груз, либо выполняют балансировочное отверстие [2, стр. 14]. По утверждению автора: «Полной балансировки маятника достигнуть не удается. В результате приходится смещать компенсационную силу относительно центра катушки плунжерного датчика. Обычно это обеспечивается путем выполнения арочных выборок в кольцевом зазоре магнитной системы плунжерного датчика» [2, стр. 6]. Результат измерения нелинейности масштабного коэффициента акселерометра с несбалансированным и со сбалансированным маятником приведен в [2, стр. 14] и повторен на фиг. 1.

Прототип имеет недостаток, заключающийся в следующем.

Характер и величина взаимного смещения точек приложения упомянутых трех сил для каждого изготавливаемого акселерометра индивидуальный. На одном акселерометре, для которого приведен результат компенсации разбалансировки [2, стр. 14], можно выполнить подбор груза либо размещение балансировочного отверстия и арочных выборок, обеспечивающих компенсацию разбалансировки. При изготовлении акселерометров в производстве такой индивидуальный подбор элементов компенсации нетехнологичен. Если же ввести в документацию акселерометра одинаковое для всех изготавливаемых акселерометров размещение балансировочного отверстия и арочных выборок либо балансировочный груз определенной величины, то это может дать обратный эффект.

Действительно, если подробнее рассмотреть способ-прототип, то можно выделить следующие операции для случая обеспечения точной балансировки, т.е. обеспечения полного устранения нелинейности масштабного коэффициента вследствие указанной погрешности.

1. При проектировании акселерометра разрабатывается инструкция по регулированию, в которой даются рекомендации по величине и координатам установки грузов на пластине либо по координатам выполнения балансировочного отверстия и арочных выборок в зависимости от величины измеренной нелинейности масштабного коэффициента.

2. Каждый изготовленный акселерометр устанавливают на центрифугу и задают ряд значений положительных и отрицательных линейных ускорений.

3. При каждом заданном ускорении измеряют выходную информацию, например количество информационных импульсов. (При аналоговой обратной связи также возможно получение выходной информации в количестве импульсов, например при использовании преобразователя «напряжение-частота» вне контура обратной связи.)

4. Пользуясь указаниями, приведенными в инструкции по регулированию, выбирают средство компенсации (установку груза, выполнение балансировочного отверстия, выполнение арочных выборок).

5. Разбирают акселерометр.

6. Выполняют балансировочную операцию.

7. Вновь собирают акселерометр.

8. Проверяют линейность масштабного коэффициента, повторяя контроль на центрифуге. Если не осуществлять индивидуальную корректировку параметров акселерометра, а предусмотреть в документации установку балансировочных элементов, одинаковых для всех образцов акселерометров данного типа конструкции, то результат такой корректировки линейности может быть либо достаточно грубым, либо отрицательным.

Задачей изобретения является разработка технологичного и высокоточного способа обеспечения линейности масштабного коэффициента широкодиапазонного маятникового акселерометра компенсационного типа.

Технический результат достигается тем, что в способе обеспечения линейности масштабного коэффициента широкодиапазонного маятникового акселерометра компенсационного типа, заключающемся в том, что в процессе наладки устанавливают акселерометр на центрифугу, задают последовательно ряд линейных ускорений в диапазоне измерения акселерометра, измеряют выходной сигнал акселерометра в зависимости от величины заданного линейного ускорения, корректируют параметры системы, обеспечивая линейность зависимости выходного сигнала от заданного линейного ускорения, согласно изобретению после измерения последовательности значений зависимости выходной информации Qвых n от заданных линейных ускорений аn=g⋅n, где n - значение перегрузки, определяют значения корректирующих коэффициентов Ккорр(n)=Qвых 1⋅n/Qвых n, где Qвых 1 - выходная информация при действии линейного ускорения a1=g, Qвых 1⋅n - значение выходной информации, которое должно было быть получено при условии линейности масштабного коэффициента; посредством внешнего компьютера выполняют аппроксимацию функции Ккорр(n), вводят в память микроконтроллера обратной связи акселерометра данные аппроксимирующего полинома, при эксплуатации акселерометра определяют микроконтроллером частичные отрезки полинома, к которым относятся измеренные акселерометром ускорения, определяют посредством микроконтроллера для измеренных ускорений корректирующие коэффициенты и выполняют корректировку микроконтроллером измеренной выходной информации путем ее умножения на соответствующие корректирующие коэффициенты

Предлагаемый способ содержит общие с прототипом операции и отличные.

Для выполнения предлагаемого способа, как и в прототипе:

1. Каждый изготовленный акселерометр устанавливают на центрифугу и задают ряд значений положительных и отрицательных линейных ускорений.

2. При каждом заданном ускорении измеряют выходную информацию.

В отличие от прототипа:

3. После измерения ряда значений зависимости выходной информации Qвыхn от заданных линейных ускорений an=g⋅n, где a1=1⋅g, n=1…N - последовательно возрастающие числа, не обязательно целые, определяющие возрастание задаваемой перегрузки, an=a1⋅N - диапазон измерения акселерометра, обеспечивают программным способом вычисление ряда корректирующих коэффициентов: Ккорр(n)=Qвых 1⋅n/Qвых n.

Корректирующий коэффициент Ккорр(n) представляет собой отношение значения выходной информации Qвых1⋅n, которое должно было быть на выходе акселерометра при задании перегрузки, возросшей в n раз по отношению к lg (n - не обязательно целое число), при условии отсутствия нелинейности выходной характеристики, к фактически полученному значению выходной информации Qвых n.

Соответствующий ряд значений корректирующего коэффициента Ккорр(n) представляет собой решетчатую функцию.

Значение Qвых 1⋅n вычисляют программным способом, для чего в компьютер на рабочем месте прошивают программу, в которую в качестве исходных данных вводят измеренное при действии lg значение выходной информации Qвых1 и ряд значений n перегрузок, которые будут заданы центрифугой.

2. Обеспечивают программным способом аппроксимацию отдельных участков полученной решетчатой функции Ккорр(n) непрерывной функцией вида: Для каждого участка решетчатой функции Ккорр(n) подбирается своя непрерывная функция , которая содержит все дискретные значения решетчатой функции этого участка. Обозначение а(n) означает, что линейное ускорение на каждом участке может принимать любые непрерывные значения, к которым принадлежат также дискретные значения линейных ускорений этого участка. Эту операцию также выполняют программным способом, для чего в компьютере на рабочем месте должна быть прошита программа, в которой в качестве исходных данных используются дискретные значения корректирующего коэффициента Ккорр(n), полученные при выполнении предыдущей операции.

3. Записывают в память процессора изготавливаемого акселерометра начальное и конечное значения функции Ккорр(n) на соответствующем участке, номер участка и коэффициенты μ0,1,2,3 функции для этого участка; на этом завершаются операции способа компенсации нелинейности масштабного коэффициента акселерометра при изготовлении акселерометра на заводе-изготовителе.

4. При эксплуатации акселерометра операции выполняются микроконтроллером, входящим в состав акселерометра. Когда по оси чувствительности акселерометра действует линейное ускорение, микроконтроллер, установленный в цепи обратной связи, реализующий по записанной в него программе измерение линейного ускорения с обеспечением определенных разностным уравнением динамических характеристик системы и формирование выходной информации, выполняет также операции в соответствии с программой компенсации нелинейности масштабного коэффициента, а именно: определение участка, к которому относится измеренное акселерометром линейное ускорение, вычисление процессором для измеренного линейного ускорения корректирующего коэффициента корректировку измеренной выходной информации путем ее умножения на вычисленный корректирующий коэффициент.

Предлагаемый способ проверен экспериментально на макете акселерометра, состоящего из чувствительного элемента акселерометра КХ67-041 и цифрового усилителя обратной связи с ШИМ.

В процессор прошита программа цифрового регулятора [3, 4], обеспечивающего диапазон измерения ±30 g. По предлагаемому способу определен корректирующий коэффициент и выполнена его аппроксимация функцией вида

Результаты представлены на фиг. 2.

В следующем эксперименте в процессор акселерометра прошита программа цифрового регулятора, обеспечивающего диапазон измерения ±50 g. По предлагаемому способу определен корректирующий коэффициент и выполнена аналогичная аппроксимация. Результаты представлены на фиг. 3.

На фиг. 4 и фиг. 5 приведены результаты испытаний акселерометра. Для акселерометра с диапазоном измерения ±30 g до внесения корректировок по предлагаемому способу нелинейность масштабного коэффициента составляла ±0,08%. После компенсации нелинейность масштабного коэффициента не превышает ±0,01%. Для акселерометра с диапазоном измерения ±50 g до внесения корректировок по предлагаемому способу нелинейность масштабного коэффициента составляла -0,138%. После компенсации нелинейность масштабного коэффициента не превышает ±0,01%.

Таким образом, заявлен способ обеспечения линейности масштабного коэффициента широкодиапазонного маятникового акселерометра компенсационного типа, заключающийся в том, что в процессе наладки устанавливают акселерометр на центрифугу, задают последовательно ряд линейных ускорений в диапазоне измерения акселерометра, измеряют выходной сигнал акселерометра в зависимости от величины заданного линейного ускорения, корректируют параметры акселерометра, обеспечивая линейность зависимости выходного сигнала от заданного линейного ускорения. Отличительная особенность способа заключается в том, что после измерения последовательности значений зависимости выходной информации Qвых n от заданных линейных ускорений аn=g⋅n, где n - значение перегрузки, определяют значения корректирующих коэффициентов Ккорр(n)=Qвых 1⋅n/Qвых n, где Qвых1 - выходная информация при действии линейного ускорения a1=g, Qвых 1⋅n - значение выходной информации, которое должно было быть получено при условии линейности масштабного коэффициента; посредством внешнего компьютера выполняют аппроксимацию функции Ккорр(n), вводят в память микроконтроллера обратной связи акселерометра данные аппроксимирующего полинома, при эксплуатации акселерометра определяют микроконтроллером частичные отрезки полинома, к которым относятся измеренные акселерометром ускорения, определяют посредством микроконтроллера для измеренных ускорений корректирующие коэффициенты и выполняют корректировку микроконтроллером измеренной выходной информации путем ее умножения на соответствующие корректирующие коэффициенты.

Литература

1. Коновалов С.Ф. Теория виброустойчивости акселерометров. М.: Машиностроение, 1991.

2. Сео Дже Бом. Оптимизация параметров и моделирование рабочих режимов в компенсационных акселерометрах типа Q-flex и Si-flex. Автореферат диссертации. М., 2012, сайты www.dissers.ru и www.tekhnosfera.com.

3. Федоров С.М., Литвинов А.П. Автоматические системы с цифровыми управляющими машинами. М., Л.: Энергия, 1965.

4. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1976.

Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового широкодиапазонного акселерометра компенсационного типа, заключающийся в том, что в процессе наладки устанавливают акселерометр на центрифугу, задают последовательно ряд линейных ускорений в диапазоне измерения акселерометра, измеряют выходной сигнал акселерометра в зависимости от величины заданного линейного ускорения, корректируют параметры акселерометра, обеспечивая линейность зависимости выходного сигнала от заданного линейного ускорения, отличающийся тем, что после измерения последовательности значений зависимости выходной информации Qвых n от заданных линейных ускорений an=g⋅n, где n - значение перегрузки, определяют значения корректирующих коэффициентов Ккорр(n)=Qвых 1⋅n/Qвых n, где Qвых 1 - выходная информация при действии линейного ускорения a1=g, Qвых 1⋅n - значение выходной информации, которое должно было быть получено при условии линейности масштабного коэффициента; посредством внешнего компьютера выполняют аппроксимацию функции Ккорр(n), вводят в память микроконтроллера обратной связи акселерометра данные аппроксимирующего полинома, при эксплуатации акселерометра определяют микроконтроллером частичные отрезки полинома, к которым относятся измеренные акселерометром ускорения, определяют посредством микроконтроллера для измеренных ускорений корректирующие коэффициенты и выполняют корректировку микроконтроллером измеренной выходной информации путем ее умножения на соответствующие корректирующие коэффициенты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения коэффициента преобразования датчика ускорения в узкой полосе частот. Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения заключается в поднятии штока, имеющего свободный или скользящий ход по отношению к трубке, внутри которой он движется, на высоту Н.

Изобретения относятся к измерительной технике и могут быть использованы для проведения калибровки инерциальных измерительных модулей (ИИМ), в состав которых входят датчики угловой скорости (ДУС) и акселерометры.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам определения поперечной чувствительности пьезоэлектрических акселерометров. Способ определения поперечной чувствительности акселерометра с использованием диаграммы направленности заключается в том, что на поворотную платформу стенда устанавливают акселерометр плоскостью его основания в направлении воздействия возмущения, осуществляют поворот акселерометра в гравитационном поле Земли с помощью поворотной платформы, при этом акселерометр устанавливают соосно оси вращения платформы и фиксируют его радиальное положение относительно горизонтальной оси, измеряют максимальные значения электрического напряжения при каждом повороте платформы на угол более 90°, которые используют для построения диаграммы направленности, по которой определяют максимальное значение поперечной чувствительности акселерометра, при этом значение относительного коэффициента влияния поперечного ускорения определяют из отношения значений максимальной поперечной чувствительности к осевой чувствительности, которую измеряют при установке акселерометра на поворотную платформу с ориентацией оси чувствительности перпендикулярно оси вращения вала, совмещении с ней центра масс инерционного элемента акселерометра и повороте акселерометра в гравитационном поле Земли.

Изобретения относятся к области измерительной техники и могут быть использованы для определения частотных характеристик средств измерения параметров вибрации. Устройство для осуществления способа определения значения частоты установочного резонанса пьезоэлектрического вибропреобразователя содержит колебательную систему, состоящую из пьезоэлектрического вибропреобразователя и рабочего тела, прикрепленный к рабочему телу пьезоэлектрический вибратор, подсоединенный к нему генератор импульсных электрических сигналов с регулировкой импульса по длительности и амплитуде и подключенный к вибропреобразователю блок регистрации со схемой для преобразования Фурье выходного сигнала пьезоэлектрического вибропреобразователя.

Группа изобретений относится к области измерений, а именно к калибровке комплекса измерения скорости транспортных средств. Система и способ калибровки комплекса измерения скорости транспортных средств (ТС) содержат электронно-вычислительное устройство (ЭВУ), соединенное с видеокамерой, с поворотной платформой и с лазерным дальномером.

Изобретение относится к метрологии и предназначено для контроля дополнительной нелинейности микроэлектромеханических преобразователей линейного ускорения (МПЛУ) при испытании на виброустойчивость.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при определении погрешности датчика микроускорений на космическом аппарате (КА). Технический результат - обеспечение тарировки датчика микроускорений в космическом полете.

Изобретение относится к технике определения параметров движения и к области оценки и компенсации погрешностей измерения углового положения летательного аппарата (ЛА).

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям воздушной скорости, и может быть использовано для определения и компенсации погрешности измерения воздушной скорости и определения скорости ветра на высоте полета летательного аппарата.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам калибровки средств измерений, применяемых на стендах для определения моментов инерции изделий ракетной, авиационной и космической техники.

Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового акселерометра компенсационного типа относится к измерительной технике. Способ основан на использовании цифровой обратной связи, реализуемой микроконтроллером, в котором программным способом реализован ШИМ; ШИМ формирует последовательность рабочих импульсов, длительность которых равна τраб(n⋅T0), а таймер микроконтроллера формирует два равных по величине вспомогательных импульса длительностью τвсп и две равные по величине паузы длительностью τпауз.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в приборах измерения механических величин компенсационного типа. Заявлен компенсационный акселерометр, содержащий чувствительный элемент, датчик угла, выход которого соединен с входом усилителя, датчик момента, отрицательную обратную связь, фазовый детектор отрицательной интегрирующей обратной связи, вход которой соединен с выходом усилителя.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно - к инерционным датчикам порогового действия, осуществляющим регистрацию и запоминание в автономном режиме (без источника электропитания) информации о достижении ускорением заданных предельных уровней.

Изобретение относится к средствам измерения линейных ускорений. Сущность: акселерометр содержит корпус (1), в котором размещены маятниковый пластинчатый чувствительный элемент (МЧЭ) (2), упругий подвес, посредством которого МЧЭ связан с корпусом (1); магнитоэлектрический датчик (3) момента, фотоэлектрический датчик (6) угла перемещения, компенсационный усилитель (10).

Изобретение может найти применение в приборах измерения механических величин компенсационного типа. Компенсационный акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик угла, фазовый детектор отрицательной обратной связи, интегрирующий усилитель.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой компенсационный акселерометр и предназначено для использования в качестве измерительного преобразователя линейных ускорений.

Изобретение относится к датчикам первичной информации (приборам) для измерения линейного ускорения. Сущность изобретения заключается в том, что в компенсационном маятниковом акселерометре, в котором магнитоэлектрический датчик момента представляет собой две магнитные системы, состоящие из постоянных магнитов, закрепленных с торцевой части в магнитопроводы в виде обода, катушка датчика момента напылена на верхней и нижней поверхностях единой пластины монокристаллического кремния маятникового чувствительного элемента, измерительный узел выполнен в виде компактного пакета, склеенного в не менее чем в четырех местах контакта пазов на плоских изолирующих платах и платиках единой пластины монокристаллического кремния маятникового чувствительного элемента, подача и вывод электрического сигнала на элементы измерительного узла от элементов электроники осуществляется с помощью токопроводящих контактов, выполненных в виде штырей, крепление элементов магнитных систем, измерительного узла и элементов электроники осуществляется с помощью направленных навстречу друг другу пар винтов, закрепленных в общей трубке с внутренней резьбой, при этом в основаниях головок которых расположены уплотняющие прокладки, элементы электроники и термодатчик расположены в отдельном отсеке, который изолируется крышкой, а в месте контакта элементов магнитной системы и платы электроники расположена изолирующая прокладка, кроме того, в защитном кожухе предусмотрено отверстие для осуществления вакуумирования внутреннего пространства прибора.

Компенсационный акселерометр предназначен для применения в системах стабилизации и навигации. Устройство содержит чувствительный элемент, датчик положения, выход которого соединен с входом усилителя со стабильным коэффициентом усиления, магнитоэлектрический силовой преобразователь, включенный в отрицательную обратную связь.

Изобретение относится к устройствам для измерения ускорений и может быть использовано в системах стабилизации и навигации. Сущность: устройство содержит чувствительный элемент (1), датчик положения (2), выход которого соединен с входом усилителя (4) со стабильным коэффициентом усиления, магнитоэлектрический силовой преобразователь (15), включенный в отрицательную обратную связь.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения ускорений в системах коррекции дальности полета реактивных снарядов.

Изобретение, компенсационный акселерометр, предназначено для применения в системах стабилизации и навигации. Компенсационный акселерометр дополнительно содержит интегрирующую отрицательную обратную связь, в которую введены низкочастотный фильтр, с выхода схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на вход интегратора, и пороговый элемент с зоной неоднозначности, с выхода интегратора на один из входов магнитоэлектрического силового преобразователя через второй преобразователь напряжение-ток, кроме того, выход сглаживающего фильтра является аналоговым выходом, а выход с порогового элемента с зоной неоднозначности - дискретным выходом компенсационного акселерометра. Технический результат – повышение точности измерения и расширение полосы пропускания. 1 ил.

Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового широкодиапазонного акселерометра компенсационного типа относится к измерительной технике и может быть использован в области производства приборов для измерения линейного ускорения. В процессе наладки устанавливают акселерометр на центрифугу, задают последовательно ряд линейных ускорений в диапазоне измерения акселерометра, измеряют выходной сигнал акселерометра в зависимости от величины заданного линейного ускорения, корректируют параметры системы, обеспечивая линейность зависимости выходного сигнала от заданного линейного ускорения. Согласно изобретению после измерения последовательности значений зависимости выходной информации Qвых n от заданных линейных ускорений ang⋅n, где n - значение перегрузки, определяют значения корректирующих коэффициентов КкоррQвых 1⋅nQвых n, где Qвых 1 - выходная информация при действии линейного ускорения a1g, Qвых 1⋅n - значение выходной информации, которое должно было быть получено при условии линейности масштабного коэффициента; посредством внешнего компьютера выполняют аппроксимацию функции Ккорр, вводят в память микроконтроллера обратной связи акселерометра данные аппроксимирующего полинома, при эксплуатации акселерометра определяют микроконтроллером частичные отрезки полинома, к которым относятся измеренные акселерометром ускорения, определяют посредством микроконтроллера для измеренных ускорений корректирующие коэффициенты и выполняют корректировку микроконтроллером измеренной выходной информации путем ее умножения на соответствующие корректирующие коэффициенты. Технический результат изобретения – обеспечение линейности масштабного коэффициента широкодиапазонного маятникового акселерометра компенсационного типа. 5 ил.

Наверх