Патент ссср 347603
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
347603
Саюа Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 04.Xl 1.1970 (№ 1602110/18-10) М. Кл. б Oll 7/02 с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет по делам ааобретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 10,VI I l.1972. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 8.IX. 1972
УДК 681.2:531.787(088.8) gECOY:. ЗЯ
Автор изобретения
С. И. Рыбников
Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ
УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Изобрстсние относится к техшгке изготовления упругих чувствительных элементов, подвергаемых искусственной стабилизации путем уменьшения неоднозначности (гистерезиса j статической характеристики.
Известны устройства для искусственной стабилизации упругих чувствительных элементов, содержащие исполнительный механизм нагружения, соедине|шый со стабилизнруемым упругим чувствительным элементом и с задатчиком программного нагружения, а также датчик выходного перемещения, соединенный с упругим чувствительным элементом. В таких устройствах количсство циклов нагру>кения задается наперед и определяется на основании статистических данных для каждого типа чувствительного элемента, стабилизация каждого элемента производится с запасом по количеству циклов, подаваемых сверх необходимого для данного элемента, что уменьшает ресурс чувствительного элемента и удлиняет процесс стабилизации.
Предлагаемое устройство, с целью повышения ресурса чувствительного элемента и производительности стабилизации, снабжено фазовым детектором, соединенным через полосовые фильтры первой гармоники нагружения с датчиком выходных перемещений на эталонной фазосдвигающей цепи, причем последняя соединена с программным задатчиком нагружения. В одном пз вариантов устройства эталошгая фазосдвнгающая цепь выполнена в виде последовательного соединения эталонного чувствительного элемента и датчика его выходного перемещения, где эталонный чувствительный элемент присоединен и исполнительному устройству нагружения, Прп проведении искусственной стабилизации выходное напряжение фазового детектора
10 постепенно изменяется. Когда оно достигает установленной величины, отключается программный задатчик нагружения, включается снгналлзатор и процесс стабилизации прекращается.
15 На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит стабнлнзнруемый упругий элемент 1, исполнительное устройство
2 нагружения, программный задатчик 3 нагру20 жения, датчик 4 выходных перемещений, эталонную фазосдвнгающую цепь 5, фазовый детектор б, полосовые фильтры 7, задатчпк 8 допустимого фазового сдвига, сравнивающий элемент 9, реле 10, сигналнзатор 11. В одном
25 из вариантов эталонная фазосдвигающая цепь выполнена в впдс последовательного соединения эталонного чувствительного элемента 12 и датчика 18 его выходного перемешения.
Устройство работает следующим образом.
30 На вход чувствительного элемента 1 с ис347603
Y =F(X), полнительного устройства 2 подают периодическое воздействие по командам программного задатчика 8 нагружения. По мере стабилизации чувствительного элемента его петлевая статическая характеристика где Х вЂ” входная координата, У вЂ” выходная координата, приближается к однозначной, поэтому фазовый сдвиг первой гармоники сигнала
Х, = А, sin о (/) = А, sin Qt на чувствительном элементе, равный т.
q = arctg(F(A sing)sin)dy) x о — 1
y, JF(A-з1п фсоз dy о и, следовательно, связанный с неоднозначностью характеристики, уменьшается одновременно с уменьшением- гистерезисной летки чувствительного элемента.
Выходные перемещения чувствительного элемента контролируются датчиком 4. Сигнал погружения с выхода задатчика 8 подают, кроме того, на эталонную фазосдвигающую цепь б, которая моделирует фазовые сдвиги первой гармоники нагружения в исполнительном устройстве 2 и датчике 4 перемещения.
С выхода датчика 4 и эталонной фазосдвигающей цепи 5 сигналы поступают на фазовый детектор б через фильтры 7 первой гармоники нагружения. Задатчик 8 выдает сигнал максимально допустимого фазового сдвига первой гармоники нагружения на чувствительном элементе, причем этот сигнал может быть рассчитан с помощью приведенной выше формулы для допустимой статической характеристики чувствительного элемента.
Сравнивающий элемент 9 сравнивает действительный фазовый сдвиг, сигнал которого снимается с выхода фазового детектора б, с допустимым. При уменьшении ширины петли и, следовательно, фазового сдвига на стабилизируемом чувствительном элементе до допустимых значений знак разности на выходе сравнивающего элемента 9 меняется, реле 10, реагируя на это изменение, срабатывает, отключает программный задатчик 8 на25
50 гружения и включает сигнализатор 11 окончания процесса стабилизации.
Способ определения и ввода настройки в эталонную фазосдвигающую цепь определяется способом ее реализации.
В описываемом примере реализации, в случае, если эталонный чувствительный элемент
12 имеет практически однозначную статическую характеристики, а по динамическим свойствам аналогичен стабилизируемому датчику 4, датчик 18 его перемещения аналогичен датчику 4, а фильтры 7 одинаковы, то настройки не требуется, так как при этом на выходе фазового детектора б при любой частоте нагружения выделяется контролируемый сдвиг первой гармоники нагружения на стабилизируемом чувствительном элементе.
Предмет изобретения
1. Устройство для искусственной стабилизации упругих чувствительных элементов, содержащее исполнительное устройство, соединенное со стабилизируемым чувствительным элементом и с программным задатчиком нагружения, а также датчик его выходного перемещения, соединенный со стабилизируемым чувствительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса чувствительного элемента и производительности стабилизации, оно снабжено эталонной фазосдвигающей цепью, вход которой присоединен к программному задатчику нагружения, а выход — к фазовому детектору через первый полосовой фильтр первой гармоники нагружения, второй вход фазового детектора подключен к датчику выходных перемещений стабилизируемого упругого чувствительного элемента через второй полосовой фильтр первой гармоники нагружения, при этом выход фазового детектора подключен к сравнивающему элементу, к другому входу которого подключен задатчи к допустимого фазового сдвига, а выход сравнивающего элемента подключен через реле к программному задатчику нагружения и к сигнализатору, причем в качестве эталонной фазосдвигающей цепи использованы эталонный чувствительный элемент и датчик его выходных перемещений, присоединенные к исполнительному устройству нагружения.
347603
Составитечь В. Афанасьев
Техрсд 3. Тараненко
Редактор А. Батыгин
Корректор Е. Миронова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2861/18 Изд. № 1230 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при. Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
