Акселерометр

 

О П И С А Н И Е (853552

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социалмсткческка реснублнк (6! ) gl,îïoëíèòåëüèoå к авт. свид-ву (22) Заявлено 13,06.79 (2) ) 2779030/18-10 (5() Щ Кл

3 а 01 P 1З108 с присоединением заявки М

Геаудлрстеенный кемнтет

СССР ле делам нзебретеннй н етнрытвй (23) Приоритет

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень Рй 29

Дата опубликования описания 10.08.81 (5Ц УД ЗЗ1.768 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г, Бурик, В. А. Вдовенко и А. В. Глазов !

j ъ (71) Заявитель (54) АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к измерителям линейных ускорений и может быть ис-пспьзовано для измерения ускорения в навиГационных системах управления и стабилизации летательных аппаратов.

Известны акселерометры компенсационного типа, содержащие физический маятник, датчик угла и датчик момента, подключенные соответственно Ко входу и выходу усилителя обратной связи (1 }.

Однако известные акселеромегры обла10 дают характерным недостатком — наличием зоны нечувствительности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлатат% емому является устройство, содержащее инерционную массу, датчик угла, датчик момента, предварите:тьный усилитель и сумматор, первые входы которых соединены с выходом датчика угла, усилитель обратной связи, один из входов которого соединен с выходом сумматора, а выход — со входом датчика момента, установочный резистор, подвижный контакт которого подключен ко второму входу предварительного усилителя, гриттер Шмитта и интегратор (2 ).

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения за счет того, что дрейф нуля выходного усилителя и его динамическая погрешность полностью входят в погрешность акселерометра.

Кель изобретения — повышение точности измерения.

Это обеспечивается тем, что подвижный контакт установочного резистора через пред варительный усилитель и триггер

Шмигга. соединен со входом интегоагора, выход которого подключен ко второму входу сумматсра, а подвижный контакт установочнса о резистора соединен со вторым входом усилителя обратной связи.

На чертеже йредставлена функциональная схема акселерометра.

Акселерометр содержит инерционную массу 1, датчик угла 2, подключенный к первым входам предварительного усилите.ля 3 н выходного суммагсра 4, выход ко3 8535 торого соединен с первым входом усилите ля обратной связи 5 и выходной клеммой

6. Датчик момента 7 через усилитель обратной связи 5 соединен с выходной клеммой 6. Подвижный контакт установочного

5 резистора 8 соединен со.вторыми входами предварительного усилителя 3 и усилителя обратной связи 5. Выход усипителя

3 через триггер Шмитта 9 и интегратор

10 соединен со вторым входом выходного ">0 сумматора 4. Регулируемым резистором 8 устанавливается рабочая точка акселерометра и (OPT ).

Аксеперометр работает следующим образом. 15

При отсутствии входного воздействия триггер Шмитта находится в таком состоянии, что на его выходе имеется положительный сигнал (при условии, что Q 7 0).

Это привод ит к формированию на выходе интегратора 10 линейно возрастающего сигнала Ц®, который через выходной сумматор 1 и усилитель обратной связи

5 подается на вход датчика момента 7. В момент времени, когда Ц„, становится 25 больше сигнала, соответствующего зоне нечувствительности Ц „, подвижная система акселерометра начйнает движение. С выхода датчика угла 2 снимается сигнал отрицательной полярности, который сумми- 5О руется на входе предварительного усилителя 3 с сигналом (Jp снимаемым с установочного резистора 8.

Увеличение дополнительного сигнала )10 происхОдит до мОмента времени ког» 35 да на выходе предварительного усилителя, 3 появится сигнал отрицательной полярности, т.е. где Ug — выходной сигнал датчика 2. то приводит к изменению внутреннего состояния триггера Шмитта 9 и. на его выходе появл яется сигнал отрицательной полярности. В этом случае сигнал 040 45 начинает линейно убывать. В момент времени, когда он уменьшится на величину, большую сигнала, соответствующего зоне нечувствительности, подвижная система акселерометра изменит направление движе-5о ния, что приводит к умень пению по абсолютной величине сигнала с выхода датчика yrna 0g. В момент времени, когда

N2

4 происходит изменение внутреннего состоя ния триггера Шмитта, и сигнал О с выхода интегратора начинает линейно возрастать до выполнения равенства (1). В дальнейшем работа схем аналогична.

Таким образом, с .выхода акселеро. метра снимается периодический сигнал ()

6 среднее значение которого равно нулю

При наличии входного воздействия (ЮрХ фО) аксеперометр работает следующим образом. Если входное воздействие положительной полярности (щ 0) ro

ВХ равенство (1) выполняется при увеличении сигнала О на величину, пропорциональную входному воздействию, что происходит в переходном режиме. В дальнейшем работа схемы аналогична. При этом равен-, ство (2) выполняется вследствие уменьшения выходного сигнала акселерометра на величину, соответствующую зоне нечувствительностии.

При наличии входного воздействия (Ю яХ 4 0) отрицательной полярности ((1 ВХ < О) выполнение равенства (1) обеспечивается увеличением отрицагепьного значения сигнала О

По окончании переходного процесса схема работает так же, как и при отсутствии входного воздействия. формула изобретения

Акселерометр, содержащий инерционную массу, датчик угла, датчик момента, предварительный усилитель и сумматор, первые входы которых соединены с выходом датчика угла, усилитель обратной связи, один из входов которого соединен с выходом сумматора, а выход » со BxoAQM датчика момента, установочный резистор, подвижный контакт которого подключен ко второму входу предварительного усилителя, триггер

Шмитта и интегратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, выход предварительного усилителя через соединенные последовательно триггер Шмитта и интегратор подключен ко второму входу сумматора, а подвижный контакт установочного резистора соединен со вторым входом усилителя обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 404016, кл. G 01 P 15/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

M 591776, кп. 5 01 P 15/08, 1976 (прототип).

853552

Составитель А. Клыков

Реактор О, филиппова ТехредН,Ковалева Koppex top Ц. Швыдкая

Заказ 5665/21 Тираж 907 Подписное

ВНЧИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4