СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КВАРЦЕВОГО МАЯТНИКОВОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК G01P21/00 G01V13/00 

Описание патента на изобретение RU2533750C1

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля путем измерения амплитудно-частотных (динамических) характеристик (АЧХ) компенсационных маятниковых акселерометров на этапах их изготовления и исследования.

В высокоточных приборах, предназначенных для измерения линейных ускорений движущихся объектов, находит применение пластина маятникового акселерометра, приведенная на фиг. 1а, б. Пластина включает в себя опорный (ОЭ) и чувствительный (ЧЭ) подвижные элементы, выполненные из наиболее совершенного упругого материала, в частном случае, из кварцевого стекла.

На фиг.1а чувствительный элемент 1 (ЧЭ) и опорный элемент 2 (ОЭ) разделены прорезью вдоль периметра пластины; подвес ЧЭ выполнен в виде упругих перемычек 3, связующих ОЭ и ЧЭ; ОЭ фиксируется в корпусе акселерометра консольно на двухсторонних трех выступах 4, расположенных с противоположной оси подвеса ЧЭ стороне; датчик смещения центра масс ЧЭ (емкостной датчик угла) выполнен в виде двухсторонних металлизированных площадок 5, напыленных на ЧЭ пластины и корпус акселерометра; двухсторонние катушки (обмотки) датчика силы, прикрепленные на площадках 5 по ц.м. ЧЭ, взаимодействуют с постоянными магнитами, установленными на корпусе акселерометра.

Подвижные элементы пластины (фиг.1б) по способу нагружения подобны консольным балкам, работающим на изгиб, предельные значения угла поворота (рабочая зона) которых ограничены прочностью упругого подвеса ЧЭ и «заделки» (подвеса) ОЭ.

На фиг.1б введены обозначения:

βчэ, βоэ - угловая деформация ЧЭ и ОЭ, рад;

βΔчэоэ - положение оси чувствительности ЧЭ относительно корпуса акселерометра, рад;

βΣчэ+ξβоэ - суммарная угловая деформация ЧЭ и ОЭ (подвижных элементов пластины), рад;

ξ = l l ч э l ч э - (lчэ - расстояние между ц.м. ЧЭ и подвесом ЧЭ, см, l - расстояние между подвесами ОЭ и ЧЭ, lоэ - расстояние между ц.м. ОЭ и подвесом ОЭ, см);

( Δ с м ц м ) Σ = ( Δ с м ц м ) c Δ с м п л + Δ с м ц м - суммарное смещение ц.м. ЧЭ (расстояние ц.м. ЧЭ от подвеса ОЭ на фиг.1б), мкм;

( Δ с м ц м ) c - начальное смещение ц.м. ЧЭ от линии «0-0» на фиг.1б, мкм;

Δ с м п л - смещение подвеса ОЭ (расстояние между подвесом ОЭ и линией «0-0» на фиг.1б), мкм;

Δ с м ц м = U с м K в х - смещение ц.м. ЧЭ при измерении АЧХ, мкм;

Kвх - коэффициент преобразования цепи обратной связи акселерометра до входа формирователя сигнала обратной связи;

Uсм - сигнал смещения на входе формирователя при измерении АЧХ;

Δ1 - смещение подвеса ЧЭ от линии «0-0», мкм;

Δ2 - смещение края ЧЭ от линии «0-0», мкм;

lmax - расстояние между краем ЧЭ и подвесом ЧЭ;

2Δ - расстояние между противоположными сторонами рабочей зоны, мкм.

В отсутствие контроля полосы пропускания выходного сигнала акселерометра и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) колебаний центра масс чувствительного элемента (ц.м. ЧЭ) возможно, при эксплуатации, касание края ЧЭ (ц.м. ЧЭ) корпуса акселерометра и, следовательно, с учетом ограниченной прочности ЧЭ, появление на выходе ложного сигнала.

Известен способ контроля маятникового поплавкового компенсационного акселерометра, описанный в [1]. Способ осуществляется путем измерения выходных сигналов, коэффициента преобразования и положения измерительной оси акселерометра до и после механических воздействий. При этом устанавливают прибор маятником вниз, а механические воздействия проводят при разорванной обратной связи путем подачи в обмотку моментного датчика переменного тока с частотой собственных колебаний подвижной системы.

Способ [1], в отсутствие вибростенда и дополнительной обмотки, исключает измерение динамических характеристик при замкнутой обратной связи акселерометра.

Известен способ измерения динамических характеристик компенсационного акселерометра, принятый за прототип и описанный в [2].

Способ заключается в том, что через гальваническую развязку в датчик силы чувствительного элемента подают синусоидальный калиброванный по амплитуде и частоте электрический сигнал. По отношению амплитуды выходного сигнала датчика смещения ЧЭ и формирователя сигнала аналоговой обратной связи к амплитуде калиброванного электрического сигнала определяют динамическую характеристику акселерометра. При этом датчик силы через конденсатор развязан от источника синусоидального сигнала.

Недостатком способа, описанного в [2], является наличие ограничения на внутреннее сопротивление формирователя для снижения искажений результатов измерений из-за паразитного влияния источника на работу акселерометра.

Задачей изобретения является снижение искажений при измерении амплитудно-частотных (динамических) характеристик акселерометра с одним датчиком силы.

Технический результат достигается тем, что в датчик силы акселерометра подают синусоидальный, калиброванный по амплитуде и частоте, электрический сигнал и по отношению амплитуды сигналов со стороны входа и выхода формирователя сигнала обратной связи к амплитуде подаваемого сигнала определяют динамические характеристики акселерометра, при этом:

по первому варианту с цифровым устройством обратной связи: подают сигнал Uг в датчик силы, либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя;

по второму варианту с аналоговым устройством обратной связи: подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * , сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя устройства обратной связи.

Предлагаемый способ измерения динамических характеристик кварцевого маятникового акселерометра имеет следующие преимущества:

- повышается точность измерения динамических характеристик акселерометра с одним датчиком силы, при этом не регламентируется выходное сопротивление формирователя;

- возможно исследование акселерометров как с аналоговой, так и с цифровой обратной связью.

Предлагаемый способ измерения параметров акселерометра предусматривает проведение следующих операций:

в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные по амплитуде и частоте, электрические сигналы Uг, для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых устройства обратной связи и по отношению амплитуд выходных сигналов к амплитуде сигнала Uг определяют динамические характеристики акселерометра,

- по первому варианту способа подают сигнал Uг в датчик силы либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя;

- по второму варианту способа подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя аналогового устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * , сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя аналогового устройства обратной связи.

На фиг.2а, б приведены устройства для реализации предлагаемого способа определения динамических параметров пластины кварцевого маятникового акселерометра.

На фиг.2а, б введены обозначения:

1 - пластина маятникового акселерометра;

2 - воспринимающая часть пластины;

3 - подвижная часть пластины;

4 - датчик смещения ц.м. ЧЭ;

5 - магнитоэлектрический датчик силы;

6 - устройство обратной связи (формирователь сигнала обратной связи);

7 - предварительный усилитель-преобразователь (последовательно соединенные предварительный усилитель и фазочувствительный выпрямитель);

8 - устройство коррекции сигнала обратной связи (интегро-дифференцирующий корректирующий контур, в частном случае, с эмиттерным повторителем по схеме Дарлингтона на выходе);

9 - источник синусоидального сигнала, калиброванного по амплитуде и частоте;

Mдм - момент датчика силы 5;

MΣ - суммарный момент дебаланса и тяжения пластины;

Mуп - упругий момент при угловой деформации подвижной части пластины;

βΣ - суммарная угловая деформация подвижной части пластины.

На фиг.2а дополнительно введены обозначения:

10 - эмиттерный повторитель по схеме Дарлингтона;

11 - суммирующий усилитель мощности;

Кл. - коммутатор сигнала Uг.

На фиг.2б дополнительно введены обозначения:

10 - активный фильтр

Подвижная часть 3 связана с датчиком 4, выход которого через устройство обратной связи (формирователь сигнала обратной связи) 6 связан с входным выводом датчика силы.

Устройство 6 для осуществления первого варианта способа содержит цепь из последовательно соединенных предварительного усилителя-преобразователя 7, устройства 8 и усилителя мощности 11. Усилитель мощности 11 содержит усилитель У1, инвертирующим входом через резистор R1 соединенный с выходом устройства 8. Выход усилителя У1 через усилитель 10 (эмитерный повторитель по схеме Дарлингтона) соединен с началом обмотки датчика 5, конец которой соединен через эталонную нагрузку Rн либо с общей шиной (при положении I коммутатора), либо с выходом источника 9 (при положении II коммутатора), а также через резистор R3 с инвертирующим входом усилителя У1. Устройство обратной связи исполнено на микросхеме и является цифровым (выполнено на базе процессора с ЦАП на выходе, при этом в усилитель-преобразователь вводится АЦП).

Устройство 6 для осуществления второго варианта способа является аналоговым и содержит цепь из последовательно соединенных предварительного усилителя-преобразователя 7, устройства 8. Усилитель мощности не используется. Выход устройства 8 связан с началом обмотки датчика момента, конец которой соединен через эталонную нагрузку Rн с выходом источника 9. Выход устройства 8 связан с входом активного фильтра 10.

На фиг.2а при нахождении Кл. в положении I подача Uг осуществляется на дополнительный вход усилителя мощности 11 (на инвертирующий вход усилителя У1 через резистор R2) или на эталонную нагрузку Rн (на фиг.2а Кл. в положении II).

На фиг.2б подача сигнала Uг осуществляется на эталонную нагрузку Rн. Измеряют сигналы Uсм, Uвых и U в ы х * соответственно со стороны выходов усилителя-преобразователя, интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и активного фильтра

Сущность предлагаемого способа определения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) колебаний ц.м. ЧЭ и выходного сигнала акселерометра состоит в следующем.

Известно [2], что при воздействии на акселерометр виброускорения в режиме полета или при задании его при помощи вибростенда в условиях испытаний, АЧХ «угол колебаний ц.м. ЧЭ - ускорение» и «выходной сигнал - ускорение» можно определить из передаточных функций Ф β Σ q ( s ) и Ф U в ы х q ( s ) , которые в соответствии с обозначениями на фиг.2а, б принимают вид

Ф β Σ q ( s ) = W 2 ( s ) * W 3 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 ( s ) * W 5 ( s )

Ф U в ы х q ( s ) = W 2 ( s ) * W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 ( s ) * W 5 ( s )

Здесь W2(s)÷W8(s) - передаточные функции звеньев 2÷8 на фиг.2а, б, при этом:

- коэффициент преобразования цепи «сигнал Uсм - смещение ц.м. ЧЭ» соответствует выражению

Kвх=W4(s)*W7(s),

- ток iдм через обмотки датчика силы определяется из формулы iдм=W11(s)*Uвых,

- если формирователь 6 содержит усилитель мощности 11 (фиг.2а), тогда W 11 ( s ) = R 3 + R н R 1 * R н , при Rн<(R1=R3) имеем W 11 ( s ) = 1 R н ;

- если формирователь 6 не содержит усилитель мощности 11 (фиг.2б), тогда W 11 ( s ) = 1 R в ы х + R д м + R н , где Rвых и Rдм - внутреннее сопротивление контура 8 и обмотки датчика 5, кроме того, U в ы х * = R н R в ы х + R д м + R н U в ы х .

При подаче сигнала с источника 9 на дополнительный вход формирователя 6, АЧХ «угол колебаний ц.м. ЧЭ - задаваемый сигнал имитации» и «выходной сигнал - задаваемый сигнал имитации» можно определить из передаточных функций

Ф β Σ ( s ) = R 1 R 2 * W 11 ( s ) * W 5 ( s ) * W 3 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 ( s ) * W 5 ( s ) ,

Ф U в ы х ( s ) = R 1 R 2 W 5 ( s ) * W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 ( s ) * W 5 ( s ) .

При подаче сигнала с источника 9 в датчик силы через эталонную нагрузку Rн (фиг.2а) АЧХ «угол колебаний ц.м. ЧЭ - задаваемый сигнал имитации» и «выходной сигнал - задаваемый сигнал имитации» можно определить из передаточных функций

Ф β Σ / ( s ) = W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) * W 3 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) ,

Ф U в ы х / ( s ) = W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) * W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) ,

где W 11 / ( s ) = R 3 + R н / R 1 * R н / , R н / = R н + R г , R н / < ( R 1 = R 3 ) , тогда W 11 / ( s ) = 1 R н / .

При подаче сигнала с источника 9 в датчик силы через эталонную нагрузку Rн по фиг.26 АЧХ «угол колебаний ц.м. ЧЭ - задаваемый сигнал имитации» и «выходной сигнал - задаваемый сигнал имитации» можно определить из передаточных функций

Ф β Σ / / ( s ) = W 11 / / ( s ) * W 5 ( s ) * W 3 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) ,

Ф U в ы х / / ( s ) = W 11 / / ( s ) * W 5 ( s ) * W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) 1 + W 3 ( s ) * W 4 ( s ) * W 7 ( s ) * W 8 ( s ) * W 11 / ( s ) * W 5 ( s ) ,

где W 11 / / ( s ) = 1 R в ы х + R д м + R н / , R н / = R н + R г , Rг, Rвых и Rдм - внутреннее сопротивление источника 9, звена 8 и обмотки датчика 5, при этом

U в ы х * = R н / R в ы х + R д м + R н / U в ы х        ( * )

В достаточно широком диапазоне частот вибровоздействий звено 2, датчик силы 5 и предусилитель 7, описываемые передаточными функциями W2(s), W5(s) и W7(s), а также передаточные функции W11(s), W 11 / ( s ) , W 11 / / ( s ) , практически безинерционные.

Следовательно, частотные характеристики, соответствующие передаточным функциям Ф β Σ q ( s ) , Ф β Σ ( s ) , Ф β Σ / ( s ) и Ф β Σ q ( s ) , Ф β Σ / / ( s ) , так же как и Ф U в ы х q ( s ) , Ф U в ы х ( s ) , Ф U в ы х / ( s ) и Ф U в ы х q ( s ) , Ф U в ы х / / ( s ) , будут практически идентичны друг другу при выборе «задаваемого сигнала имитации», равного

U г = q * U в ы х 1 g       ( ** )

где q - амплитуда имитируемого ускорения,

U в ы х 1 g - выходной сигнал при измерении ускорения силы тяжести.

АЧХ амплитуды смещения (колебаний) ц.м. ЧЭ, при измерении сигнала Uсм со стороны входа формирователя 6, определяется по формуле:

Δ с м ц м = U с м K в х .

При оптимальном значении Kвх предусилитель 7 не должен быть в насыщении до момента касания края ЧЭ (ц.м. ЧЭ) корпуса акселерометра.

Предлагаемый способ в отличие от прототипа применим для акселерометров, у которых не регламентируется противоречивое соотношение внутренних сопротивлений датчика 5 и формирователя 6 (в прототипе требуется на порядок больше).

Результаты измерений могут быть искажены при подаче сигнала Uг на нагрузку с маломощного источника 9 с внутренним сопротивлением, соизмеримым с нагрузкой.

Подавая на дополнительный вход формирователя 6 или в датчик силы через эталонную нагрузку синусоидальный калиброванный сигнал Uг с амплитудой, выбранной по выражению (**), измеряя сигналы Uсм, Uвых и U в ы х * , определяя отношения амплитуд этих сигналов к амплитуде сигнала Uг, получаем амплитудно-частотные характеристики колебаний центра масс чувствительного элемента пластины и выходных сигналов Uвых и U в ы х * акселерометра, первая из которых позволяет оценить динамический коэффициент передачи акселерометра по приращению угла Δ β Σ = Δ с м ц м 10 4 l ч э , определяющего погрешность акселерометра при воздействии вибрационных и ударных возмущений, а вторая - позволяет оценить показатель колебательности, третья - полосу пропускания акселерометра для сигнала U в ы х * .

Передаточная функция Ф(s) акселерометра, характеризующая показатель колебательности: Ф(s)=Wзамк/(1+Wразомк)=Uвых/Uг, где Wзамк, разомк - передаточные функции соответственно замкнутой и разомкнутой системы акселерометра.

При оценке полосы пропускания акселерометра для сигнала U в ы х * , формируемого по выражению (*), где R н ' может быть частотно-зависимой эталонной нагрузкой, измеряют сигнал с выхода технологического (активного) фильтра, входом соединяемого с выходом звена 8. При этом частотную характеристику фильтра формируют по выражению (*).

Таким образом, заявлено:

1. Способ измерения динамических характеристик кварцевого маятникового акселерометра, заключающийся в том, что в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные по амплитуде и частоте, электрические сигналы Uг, для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых устройства обратной связи сигналы и по отношению их амплитуд к амплитуде сигнала Uг определяют динамические характеристики акселерометра. Отличительная особенность способа заключается в том, что подают сигнал Uг в датчик силы либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя.

2. Способ измерения динамических характеристик кварцевого маятникового акселерометра, заключающийся в том, что в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные по амплитуде и частоте, электрические сигналы Uг, для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых аналогового устройства обратной связи и по отношению амплитуд выходных сигналов к амплитуде Uг определяют динамические характеристики акселерометра. Отличительная особенность способа заключается в том, что подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * , сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя устройства обратной связи.

Источники информации

1. SU 1840726 A1. Опубл. 27.07.08.

2. SU 1839835 A1. Опубл. 10.08.05.

3. Распопов В.Я. Микромеханические приборы. - М.: Машиностроение. 2007.

4. Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1982.

Похожие патенты RU2533750C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕЦИЗИОННОГО КВАРЦЕВОГО МАЯТНИКОВОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА 2013
  • Седышев Владимир Антонович
  • Гребенников Владимир Иванович
  • Депутатова Екатерина Александровна
  • Скоробогатов Вячеслав Владимирович
  • Максименко Владимир Ефимович
  • Нахов Сергей Федорович
  • Немкевич Виктор Андреевич
  • Казаков Сергей Васильевич
RU2533752C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ 2011
  • Лапенко Вадим Николаевич
  • Кик Михаил Андреевич
  • Пасютин Антон Викторович
RU2488785C1
СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ РЕАКТИВНЫХ МОМЕНТОВ ГИРОМОТОРА 2012
  • Калдымов Николай Алексеевич
  • Седышев Владимир Антонович
  • Нахов Сергей Федорович
  • Депутатова Екатерина Александровна
  • Полушкин Алексей Викторович
  • Межирицкий Ефим Леонидович
  • Сапожников Александр Илариевич
RU2518975C2
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 2008
  • Тимошенков Сергей Петрович
  • Лапенко Вадим Николаевич
  • Кик Михаил Андреевич
  • Кик Дмитрий Андреевич
  • Пасютин Антон Викторович
RU2377508C1
БЕЗОБОГРЕВНОЙ ТЕРМОИНВАРИАНТНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПОПЛАВКОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ 2013
  • Гребенников Владимир Иванович
  • Калихман Лариса Яковлевна
  • Калихман Дмитрий Михайлович
  • Нахов Сергей Федорович
  • Поздняков Владимир Михайлович
  • Скоробогатов Вячеслав Владимирович
  • Межирицкий Ефим Леонидович
  • Сапожников Александр Илариевич
  • Морозов Владимир Владимирович
  • Журавенков Сергей Николаевич
RU2548377C1
ТЕРМОИНВАРИАНТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ 2012
  • Калихман Лариса Яковлевна
  • Калихман Дмитрий Михайлович
  • Нахов Сергей Федорович
  • Поздняков Владимир Михайлович
  • Рыжков Владимир Степанович
  • Самитов Рашит Махмутович
  • Чурилин Юрий Сергеевич
RU2528119C2
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ 1997
  • Рыбаков В.И.
RU2147751C1
БЕЗДЕМОНТАЖНЫЙ СПОСОБ ПОВЕРКИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ 2013
  • Зюзин Владимир Николаевич
  • Краснописцев Николай Вячеславович
  • Некрасов Виталий Николаевич
  • Смирнов Борис Петрович
RU2538034C9
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Рыбаков В.И.
RU2132559C1
Маятниковый компенсационный акселерометр 1985
  • Смирнов Юрий Владимирович
  • Федчун Валерий Васильевич
SU1278731A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 533 750 C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КВАРЦЕВОГО МАЯТНИКОВОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров кварцевых маятниковых акселерометров. Согласно заявленному способу в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные сигналы Uг. Для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых устройства обратной связи и по отношению их амплитуд к амплитуде сигнала Uг определяют динамические характеристики акселерометра. По первому варианту подают сигнал Uг в датчик силы либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя. По второму варианту подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * . Сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя устройства обратной связи. Технический результат - повышение точности измерения динамических характеристик акселерометра. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 533 750 C1

1. Способ измерения динамических характеристик кварцевого маятникового акселерометра, заключающийся в том, что в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные по амплитуде и частоте, электрические сигналы Uг, для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых устройства обратной связи и по отношению их амплитуд к амплитуде сигнала Uг определяют динамические характеристики акселерометра, отличающийся тем, что подают сигнал Uг в датчик силы либо через эталонную нагрузку, либо через дополнительный вход усилителя мощности цифрового устройства обратной связи, соединяя свободный вывод эталонной нагрузки с общей шиной, а сигналы Uсм и Uвых измеряют соответственно со стороны выходов следующих элементов цифрового устройства обратной связи: усилителя-преобразователя и интегро-дифференциирующего усилителя.

2. Способ измерения динамических характеристик кварцевого маятникового акселерометра, заключающийся в том, что в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные по амплитуде и частоте, электрические сигналы Uг, для всего требуемого диапазона частот и амплитуд сигналов Uг измеряют выходной сигнал смещения Uсм и выходной сигнал Uвых аналогового устройства обратной связи и по отношению амплитуд выходных сигналов к амплитуде Uг определяют динамические характеристики акселерометра, отличающийся тем, что подают сигнал Uг в датчик силы через эталонную нагрузку, а сигнал Uвых измеряют со стороны выхода интегро-дифференциирующего усилителя устройства обратной связи и подают на активный фильтр, с выхода которого измеряют выходной сигнал U в ы х * , сигнал Uсм измеряют со стороны выхода усилителя-преобразователя устройства обратной связи.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2533750C1

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПЕНСАЦИОННОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА 1981
  • Глазов Александр Васильевич
  • Смирнов Евгений Семенович
SU1839835A1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ МАЯТНИКОВОГО ПОПЛАВКОВОГО КОМПЕНСАЦИОННОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА 1981
  • Куртюков Виктор Александрович
  • Ковальков Владимир Николаевич
  • Юрасов Владислав Владимирович
  • Григорьев Лев Петрович
SU1840726A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ВЫХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКСЕЛЕРОМЕТРА 2009
  • Лапенко Вадим Николаевич
  • Тимошенков Сергей Петрович
  • Пасютин Антон Викторович
  • Кик Михаил Андреевич
  • Кик Дмитрий Андреевич
RU2398242C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ НЕЛИНЕЙНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЕНСАЦИОННЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ОБРАТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 1985
  • Баженов В.И.
  • Горбачев Н.А.
  • Рязанов В.А.
SU1344052A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ КОМПЕНСАЦИОННОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА С КОРРЕКТИРУЮЩИМИ ЗВЕНЬЯМИ 1988
  • Баженов В.И.
  • Брищук А.Т.
  • Горбачев Н.А.
  • Рязанов В.А.
RU1579231C
JP 4038472 A , 07.02.1992

RU 2 533 750 C1

Авторы

Седышев Владимир Антонович

Гребенников Владимир Иванович

Депутатова Екатерина Александровна

Скоробогатов Вячеслав Владимирович

Лутченко Андрей Васильевич

Красников Дмитрий Валерьевич

Максименко Владимир Ефимович

Нахов Сергей Федорович

Немкевич Виктор Андреевич

Казаков Сергей Васильевич

Даты

2014-11-20Публикация

2013-07-12Подача