Преобразователь угловой скорости

 

нн 6177l6

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ввов Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.76 (21) 2418125/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. G 01P

3/22

Государотооииый комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 551.46.086 (088.8) до деравт иввб етеиий (43) Оп бликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 и открытий (45) Дата опубликования описания 17.07.78 (72) Авторы изобретения

В. А. Ференец, Н. А. Кравченко, М. И. Киселев, Е. В. Мартынов и Н. Н. Феклин

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н. Туполева (71) Заявитель

Изобретение относится к области измерительной техники и автоматики и может быть использовано для преобразования угловых скоростей движущихся объектов в электрический сигнал.

Известны преобразователи угловой скорости, содержащие корпус, измерительную газовую камеру, источник газа постоянного давления, расходное сопло и манометрический измеритель давления (1). 10

Такие преобразователи характеризуются низкой точностью и надежностью измерения.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — преобразователь угловой 15 скорости, содержащий сопло, замкнутую газовую цепь с рабочей камерой, термоанеморезнсторы, включенные в электроизмерительную схему, нагнетатель, питаемый генератором (2). Нестабильность работы на- 20 гнетателя и выходных характеристик преобразователя обуславливает недостаточную точность работы преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя. 25

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены сумматор, схема сравнения, задатчик эталонного сигнала и управляющий элемент, выход которого соединен с входом генера- З0 тора, а вход подключен к выходу схемы сравнения, входы которой подсоединены к выходам задатчика эталонного сигнала и сумматора, входы которого связаны с выходами измерительных схем.

На чертеже схематически показан преобразователь угловой скорости.

Преобразователь содержит герметичный корпус 1, в котором размещены нагнетатель 2, обеспечивающий формирование струи газа через сопло 3 и циркуляцию по рабочей камере 4 и каналу 5 к нагнетателю

2. В рабочей камере 4 в плоскости, перпендикулярной к оси симметрии рабочей камеры, установлены термоанеморезисторы б.

Термоанеморезисторы включены в электроизмерительные схемы 7 и 8, выходы которых связаны с индикатором 9 угловой скорости и с сумматором 10. Выход сумматора подсоединен к первому входу схемы 11 сравнения, а к второму входу — выход задатчика 12 эталонного сигнала. Выход схемы сравнения соединен с входом управляющего элемента 13, выход которого подключен к входу генератора 14, питающего нагнетатель.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии угловой скорости а струя газа, имеющая в поперечном сечении парабо617716 лический закон распределения скоростей, обтекает с одинаковой средней скоростью термоанеморезисторы 6. При этом на выходах электроизмерительных схем 7 и 8 находятся одинаковые сигналы, и индикатор 9 указывает нуль угловой скорости со. Сигнал на выходе сумматора 10 пропорционален сумме выходных сигналов с электроизмерительных схем 7 и 8. Этот суммарный сигнал сравнивается по уровню с сигналом от задатчика 12.

При равенстве выходных сигналов со схем 10 и 12 схема 11 сравнения поддерживает постоянную величину выходного напряжения или частоты (в зависимости от режима работы нагпетателя) через управляющий элемент генератора. Если происходит разбаланс сигналов со схем 10 и 12, например, при изменении каких-либо параметров нагнетателя, то срабатывает схема

11 сравнения и изменяет режим работы генератора до тех пор, пока нагнетатель 2, формирующий струю газа в рабочей камере 4, не изменяет параметров струи и выходные сигналы измерительных схем 7, 8 и, следовательно, сумматора 10 до уровня ьыходного сигнала задатчика 12 эталонного сигнала.

Задатчик 12 эталонного сигнала формирует уровень выходного сигнала в соответствии с изменением температуры среды. В простейшем случае это делитель напряжения в виде двух резисторов, один из которых терморезистор. Таким образом, при изменении температуры среды изменяется выходной сигнал от сумматора и задатчика

12, что обеспечивает температурную коррекцию и стабилизацию режима работы нагнетателя 2 независимо от изменения параметров управляющего элемента 13, генератора 14 и нагнетателя.

При появлении сигнала по угловой скорости а изменяются средние скорости обтскания термоансморезисторов, так как струя отклоняется от оси симметрии рабочей камеры 4. Одна из измерительных схем 7 (8) увеличивает свой сигнал, а другая на столько же уменьшает из-за симметрии картины распределения скоростей в поперечном сечении струи. Это приводит к неизменности выходного сигнала сумматора 10 при появлении угловой скорости для данной темпе10 ратуры среды. В то же время индикатор 9 показывает величину угловой скорости со, пропорциональную отклонению струи.

Таким образом, предлагаемая схема позволяет исключать температурные измене15 ния параметров генератора, регулирующего элемента и нагнетателя, что повышает точность измерения угловой скорости.

20 Формула изобретения

Преобразователь угловой скорости, содержащий сопло, замкнутую газовую цепь с рабочей камерой, термоанеморезисторы, 25 включенные B электроизмерительную схему, агнетатель, питаемый генератором, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор, схема сравнения, задатчик эталонного сигнала и

Ç0 управляющий элемент, выход которого соединен с входом генератора, а вход подключен к выходу схемы сравнения, входы которой подсоединены к выходам задатчика эталонного сигнала и сумматора, входы коЗ5 торого связаны с выходами измерительных схем.

Источники информации, приьятыс во внимание при экспертизе

1. Ибрагимов И. А., Фарзане И. Г., Иля10 сов Л. Б. Элементы и системы пневмоавтоматики. М., «Высшая школа», 1975, с. 278.

2. 1!атепт США № 3587328, кл. 73 — 516, 1970.

617716

Редактор Т. Рыбалова

Корректор А. Степанова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В, Куприянов

Техред О. Тюрина

Заказ 1357/4 Изд. № 500 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб. д. 4/5

1