Вибрационный датчик угловой скорости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)б25164 с-. (61) Дополнительное к авт. свид-ву(227 аявлено250477 {21) 247864 /18-10 с присоединением заявки PA—

{23) Приоритет{43) Опубликовано 2509,78. Бюллетень % (45) Дата опубликования описания 1008.78 (51) N. Кл.

G 01 Р9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (5З) УДК 531.768 (088. 8) P2) Авторы изобретения

A.È.ÀëüìHøåâ, В.И.Зюляркин и Е.С.Смирнов (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к гироскопическим приборам, предназначенным для измерения угловой скорости вращения.

Известны вибрационные датчики угловой корости, в которых в качестве 5 чуувствительного элемента применяется цилиндрический резонатор, выполненный из магнитострикционного или пьезоэлектрического материала, или же из однородного сплава пьезоэлектрического и 10 ферромагнитного материалов 11.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является вибрационный датчик, содержащий тон- 16 кий цилиндрический резонатор, магнитопровод с обмотками возбуждения первич-. ной-и вторичной волны, подключенными к выходам соответствующих усилителей, и узел съема сигнала, выполненный в виде цилиндрического емкостного преобразователя. Пластины емкостного преобразователя подключены ко входу соответствующих усилителей по дифферен.циальной мостовой схеме (2).

Недостатком таких датчиков является недостаточная чувствительность .

Цель изобретения — повышение чувствительности вибрационного датчика угловой скорости.

Это достигается тем, что в вибрационном датчике, содержащем тонкостенный цилиндрический резонатор, устройство возбуждения колебаний, емкостный преобразователь, усилители первичной и вторичной волн, узлы съема сигнала выполнены в виде двух высокочастотных двухтактных генераторов, в колебательные контуры которых введены переменные емкости емкост ных преобразователей по дифференциальной схеме, образуя измерительные мосты, в диагонали которых подключены усилители первичной и вторичной волн.

Применение высокочастотных двух тактных генераторов в сочетании с емкостным датчиком позволяет исключить источник постоянного тока с высоковольтным напряжением (до 300 B) устранить электрический пробой, так как емкостный преобразователь в этом случае зачитывается от источника постоянного тока напряжением до 27 B„ которым запитывается и усилитель. В результате можно значительно уменьшить зазор между резонатором и пластинами емкостного датчика, повысив,тем самым чувствительность устройства.

625164

Формула изобретения

На чертежу- дща принципиальная схема емкостного пресйбраэователя на высокочастотном генераторе.

Он собран на двух полевых транзис-" торах, /, и Q2 . Колебательный контур генератора, включенный между затворами транзисторов,, состоит из последовательно соединенных катушек ндуктивности t и, конденсаторов переменной емкости С и С » ,1 g 1 образованных неподвижными йластинами емкостного датчика и тонким цилиндрическим резонатором, который представляет подвижную пластину конденсаторов

С и С < . Сопротивления нагрузки цепи стока з, и Вэ вместе с внутренними сопротивленйями .полевых транзисторов К1, и k j образуют измерительный мост. В диагональ моста симметрично через фильтр подключен усилитель.

Параметры емкостного преобразователя подобраны так, что при отсутствии колебаний емкости С и С равных, резонансные частотй обеих половин равны. В этом случае напряжения на затворах транзисторов V и /з будут одинаковы и при равенстве сопротивлений э, Кз вн,утренние сопротивления транзисторов К и i< срав4 ияются. Мост уравновешивается и на входе усилителя напряжение равно нулю. При колебаниях резонатора величина емкости конденсаторов С и С будет меняться. При увеличении емкости С за счет изменений зазора при колебаниях резонатора, емкость Сй уменьшится на ту же величину. Напряжение на затворах транзисторов V и Vg соответственно изменяется, баланс моста нарушается. Через диагональ потечет ток и на входе усилителя .появится напряжение, пропорциональное

5 амплитуде: колебаний резонатора.

Фильтр Ф преобразователя подбйрает ся так, что пропускает только низко-. частотные колебания резонатора

2-20 кГц. Частота генератора 5-10 мгГц.

Вибрационный датчик угловой скорости, содержащий тонкостенный цилин15 дрический резонатор, уетройство возбуждения колебаний, .емкостный преоб:разователь, усилизели первичной и вторичной волн, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения д0 чувствительности, в нем узлы съема сигнала выполнены в виде двух высокочастотных двухтактных генераторов, в колебательные контуры которых введены переменные емкости емкостных преобразователей по дифференциальной схеме, образуя измерительные мосты, в диагонали которых подключены усилители первичной и вторичной волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент C2IA 9 3408872, кл. 73-505, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 456208, кл. 6 01 Р 9/04, 1972.

ЦНИИПИ Заказ 5392/37

Тираж 1112 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4