Трехосный микромеханический блок чувствительных элементов

Трехосный микромеханический блок чувствительных элементов содержит корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях, электронные субблоки в виде печатных плат с крышками. Печатные платы выполнены в виде восьмиугольников и имеют симметрично расположенные выступающие части с установленными на них микроразъемами. Печатные платы установлены так, чтобы их электронные компоненты были внутри корпуса. Внешние границы базовых поверхностей шестигранного куба равноудалены от линий пересечения ортогональных базовых плоскостей на длину выступающей части платы. Крышки субблока равномерно выступают за контуры плат по всему периметру. На каждой боковой гране шестигранного куба выполнена площадка шириной, равной выступающей за печатную плату крышки. Обеспечивается повышение точности измерений и усовершенствование конструкции измерителя. 5 ил.

 

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может быть использовано в пилотажных системах управления при измерении угловых скоростей и линейных ускорений [1-5].

Известны трехосные блоки чувствительных элементов, предназначенные для измерения угловых скоростей и линейных ускорений, в которых в качестве корпуса, обеспечивающего ортогональную установку измерительных осей одноосных микромеханических чувствительных элементов, используется шестигранный куб [1].

Основными недостатками такой конструкции являются: повышенные шумовые составляющие в выходном сигнале, вызванные наличием соединительных кабелей, и необходимость установки дополнительного кожуха для защиты радиоэлементов от внешних воздействий.

Известен трехосный микромеханический блок чувствительных элементов, содержащий корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях, обеспечивающими ортогональность установки измерительных осей микромеханических гироскопов и акселерометров, и электронные блоки в виде печатных плат с размещенными на них радиоэлементами и микромеханическими датчиками, установленными на базовых поверхностях радиоэлементами вовнутрь корпуса [2].

Основным недостатком такой конструкции является необходимость введения внешних кабелей для электрического соединения субблоков. Это приводит к появлению дополнительных шумов в полезном сигнале блока, вызванных наличием кабельных соединений, к снижению точности измерений, а также к усложнению конструкции.

Прототипом изобретения является трехосный микромеханический измеритель параметров движения, содержащий корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях и электронные субблоки в виде печатных плат с крышками, с размещенными на печатных платах радиоэлементами и микромеханическими чувствительными элементами, установленными на базовых поверхностях радиоэлементами вовнутрь корпуса, при этом печатные платы имеют выступающие части, на которых установлены соединительные микроразъемы, внутренний контур боковых граней шестигранного куба повторяет форму внешнего контура печатных плат субблоков, а внешние границы боковых поверхностей шестигранного куба равноудалены от линий пересечения ортогональных базовых плоскостей на длину выступающей части платы [5].

Основными недостатками рассмотренной конструкции является недостаточная защищенность от внешних электромагнитных полей из-за наличия воздушных зазоров между крышками субблоков и корпусом субблока, приводящая к снижению точности измерений, а также, сложность конструкции крышек субблоков и корпуса блока.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и усовершенствование конструкции измерителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в трехосном микромеханическом блоке чувствительных элементов, содержащем корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях и электронные субблоки в виде печатных плат с крышками, с размещенными на печатных платах радиоэлементами и микромеханическими чувствительными элементами, установленными на базовых поверхностях радиоэлементами вовнутрь корпуса, печатные платы имеют выступающие части, на которых установлены соединительные микроразъемы, внутренний контур боковых граней шестигранного куба повторяет форму внешнего контура печатных плат субблоков, а внешние границы базовых поверхностей шестигранного куба равноудалены от линий пересечения ортогональных базовых плоскостей на длину выступающей части платы, печатные платы выполнены в виде восьмиугольников, в которых симметрично расположенные выступающие части плат образуют соответствующие по своим размерам противоположные стороны восьмиугольника, крышки субблока равномерно выступают за контуры плат по всему периметру, и на каждой боковой грани шестигранного куба выполнена площадка, ширина которой, повторяющая внешний контур крышки, равна величине выступающей за печатную плату части крышки.

Сущность изобретения поясняется чертежами фиг. 1-5.

На фиг. 1 показана конструкция корпуса трехосного блока чувствительных элементов, где 1 - корпус; 2 - базовые поверхности для установки электронных субблоков.

На фиг. 2 показан электронный субблок чувствительных элементов трехосного микромеханического блока, где 3 - печатная плата с электронными компонентами, микромеханическим гироскопом 4, микромеханическим акселерометром 5 и микроразъемом 6; 7 - крышка, к которой крепится печатная плата 3 с радиоэлементами.

На фиг. 3 показана схема формирования базовых поверхностей корпуса и установки на них печатных плат субблоков.

На фиг. 4 показана схема сборки электронных субблоков в корпусе.

На фиг. 5 показан трехосный микромеханический блок в сборе 8 со снятым субблоком 9.

Техническая реализация заявленной конструкции осуществляется следующим образом.

Корпус 1 (фиг. 1) трехосного микромеханического блока чувствительных элементов выполнен в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями 2, обеспечивающими ортогональность измерительных осей микромеханических гироскопов. Базовые поверхности корпуса являются частью базовых плоскостей (фиг. 3). Внешние границы базовых поверхностей равноудалены от линии пересечения базовых плоскостей на расстояние L, равное длине выступающей части печатной платы, что обеспечивает неразрывность граней кубического корпуса и соединение микроразъемов электронных субблоков при сборке блока чувствительных элементов.

Печатная плата 3 выполнена восьмиугольной формы так, что длина ее выступающей части равна L (фиг. 2). На плате с одной ее стороны установлены радиоэлементы, микромеханический гироскоп 4, микромеханический акселерометр 5 и микроразъемы 6.

Печатная плата с электронными компонентами закреплена на крышке 7 (фиг. 2). При этом крышка выступает за края платы по всему контуру равномерно на величину a.

Внутренний контур боковых граней корпуса 1 (фиг. 1) повторяет форму внешнего контура печатных плат, а на каждой боковой грани шестигранного куба выполнена площадка, повторяющая внешний контур крышки. Ширина площадки b корпуса 1 равна величине a, выступающей за печатную плату части крышки (фиг. 1, 2).

При установке электронных субблоков на базовые поверхности 2 корпуса 1 (фиг. 1, 3) электронными компонентами вовнутрь корпуса (фиг. 5) микроразъемы соседних субблоков, установленные на выступающих частях плат 3, входят друг в друга, обеспечивая электрическое соединение субблоков без внешних навесных кабелей (фиг. 4). Крышки 7 своими выступающими над платой частями перекроют воздушный зазор по контуру корпуса, тем самым экранируя внешние электромагнитные воздействия на электронные компоненты.

На фотографии (фиг. 5) показана конструкция трехосного блока чувствительных элементов 8 со снятым субблоком 9, изготовленного и испытанного в АО «МИЭА».

Использование изобретения позволило снизить влияние электромагнитных помех на электронные компоненты, тем самым повысив точность измерений микромеханическим блоком, и одновременно упростить конструкцию платы и прибора в целом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Трехосный датчик ускорений и угловых скоростей, ЗАО «Фргуссофт компании» / http://components.argussoft.ru

2. Collins ANS-3000, Attitude Heading Reference System / www.rockwellcollins.com

3. Галкин В.И. Перспективные гироскопы летательных аппаратов, LAP LAMBERT Academic Publishing, Deutschland, ISBN: 978-3-659-47948-9, 2013, 146 c.

4. Распопов В.Я. Микромеханические приборы: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Тул. гос. университет, Московский гос. технологический ун-т им. К.Э. Циолковского. - Тула: Гриф и К, 2004. - 476 с.

5. Патент №2377576. Трехосный микромеханический измеритель параметров движения / Абутидзе З.С., Кузнецов А.Г., Галкин В.И., Калик А.А. - БИ №36, 2009.

Трехосный микромеханический блок чувствительных элементов, содержащий корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях и электронные субблоки в виде печатных плат с крышками, с размещенными на печатных платах радиоэлементами и микромеханическими чувствительными элементами, установленными на базовых поверхностях электронными компонентами вовнутрь корпуса, при этом печатные платы имеют выступающие части, на которых установлены соединительные микроразъемы, внутренний контур боковых граней шестигранного куба повторяет форму внешнего контура печатных плат субблоков, а внешние границы базовых поверхностей шестигранного куба равно удалены от линий пересечения ортогональных базовых плоскостей на длину выступающей части платы, отличающийся тем, что печатные платы выполнены в виде восьмиугольников, в которых симметрично расположенные выступающие части плат образуют соответствующие по своим размерам противоположные стороны восьмиугольника, крышки субблока равномерно выступают за контуры плат по всему периметру, и на каждой боковой гране шестигранного куба выполнена площадка, ширина которой, повторяющая внешний контур крышки, равна величине выступающей за печатную плату части крышки.



 

Похожие патенты:

Предложены способ и устройство измерения ускорения силы тяжести g. В способе определяют угловую скорость вращения волчка и угловую скорость прецессии волчка в прямом и обратном положениях волчка.

Изобретение относится к области микросистемной техники, в частности к микромеханическим акселерометрам. .

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам ориентации, навигации и систем управления подвижных объектов, и предназначено для измерения угловой скорости и линейного ускорения.

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может быть использовано в пилотажных системах управления при измерении угловых скоростей и линейных ускорений.

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения.

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения.

Изобретение относится к области измерительной и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин ускорения. .

Изобретение относится к микросистемной технике, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения. .

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может быть использовано в одноосных и трехосных измерителях угловых скоростей и линейных ускорений, используемых в инерциальных навигационных системах и в пилотажных системах управления подвижными объектами в качестве датчиков первичной информации.

Изобретения относятся к области систем навигации летательных аппаратов (ЛА) и могут быть использованы при выставке бесплатформенных инерциальных навигационных систем летательного аппарата (БИНС ЛА) корабельного базирования.

Изобретение относится к часовому устройству, содержащему среднюю часть (30), закрытую задней крышкой и стеклом, указанная средняя часть (30) содержит окружный заплечик (34), в котором имеется канавка (37), указанная канавка расположена на поверхности заплечика, параллельно центральной оси (С) средней части, указанное часовое устройство содержит систему (20) с вращающимся безелем, вращательно установленную в указанном окружном заплечике, характеризующуюся тем, что указанная система с вращающимся безелем включает в себя безельное кольцо (40, 41) по меньшей мере с одной первой выемкой (46), расположенной на поверхности безеля, которая должна быть обращена в сторону указанной канавки после того, как указанная система (20) с вращающимся безелем установлена в средней части, указанная система (20) с вращающимся безелем помимо этого содержит пружинные средства (80), заходящие как в указанную по меньшей мере одну первую выемку (46) безеля, так и в канавку (37) в средней части, удерживая систему (20) с вращающимся безелем в средней части (30) часового устройства.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к методам и системам пассивной радиолокации, и может быть использовано для определения местоположения в трехмерном пространстве источника радиоизлучения (ИРИ), размещенного на летательном аппарате (ЛА) (самолет, вертолет и т.п.), за счет приема и последующей обработки электромагнитных волн, порожденных этим ИРИ.

Изобретение относится к способам определения кинематических параметров гребной механической системы и сил, приложенных к ее элементам. При реализации предложенного способа осуществляют прямые измерения ускорения и скорости лодки вдоль ее продольной оси и угол поворота весла в вертлюге вокруг вертикальной оси.

Изобретение относится к области измерительных систем и комплексов боевых летательных аппаратов (ЛА). Технический результат - повышение точности оценивания и краткосрочного прогноза параметров движения цели на основе субоптимальной процедуры ее углового сопровождения в обеспечение эффективного применения неуправляемых авиационных средств поражения (АСП).

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение для восстановления фактических (опытных) параметров движения при проведении летных испытаний летательного аппарата (ЛА).

Группа изобретений относится к способу и системе отображения полетной информации. Для отображения полетной информации отслеживают текущее местоположение самолета на заданной траектории полета, определяют текущий момент времени для текущего местоположения самолета на траектории, обеспечивают плановое время нахождения самолета в текущем положении, вычисляют и отображают отклонение планового и текущего времени, обеспечивают рекомендуемую путевую скорость, вычисляют и отображают отклонение текущей путевой скорости от рекомендованной.

Изобретение относится к области комплексных навигационных систем, систем управления и наведения летательных аппаратов (ЛА). Технический результат изобретения - повышение точности и быстродействия оптимального оценивания и коррекции всех измеряемых инерциальной навигационной системой (ИНС) навигационных и пилотажных параметров в обеспечение эффективного решения навигационных, боевых и специальных задач.

Изобретение относится к области измерительных информационных систем и комплексов боевых летательных аппаратов (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит фюзеляж с кабиной управления, прикрепленное сверху к фюзеляжу крыло треугольной формы, двигатели, установленные с возвышением над крылом, хвостовое оперение и шасси.

Трехосный микромеханический блок чувствительных элементов содержит корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях, электронные субблоки в виде печатных плат с крышками. Печатные платы выполнены в виде восьмиугольников и имеют симметрично расположенные выступающие части с установленными на них микроразъемами. Печатные платы установлены так, чтобы их электронные компоненты были внутри корпуса. Внешние границы базовых поверхностей шестигранного куба равноудалены от линий пересечения ортогональных базовых плоскостей на длину выступающей части платы. Крышки субблока равномерно выступают за контуры плат по всему периметру. На каждой боковой гране шестигранного куба выполнена площадка шириной, равной выступающей за печатную плату крышки. Обеспечивается повышение точности измерений и усовершенствование конструкции измерителя. 5 ил.

Наверх