Стенд для градуировки и испытаний акселерометров Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

(5t) СТЕНД ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ И ИСПЫТАНИЙ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для градуировки угловых и линейных акселерометров и их испытания на воздействие ускорений, изменяющихся по синусоидальному закону. Известен стенд, содержащий платформу, вращаемую электроприводом, на которой расположен гармонический моду лятор, содержащий привод и две сбалансированные массы, зафиксированные на вращающейся штанге, ось вращения . которой пересекается с осью вращения платформы, а плоскость движения масс совмещена с этой юсью l . Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности и достигаемому результату является стенд, содержащий вращающуюся платформу с приводом и устройство гармонической моду ляций, которое выполнено в виде двух сельсинов, статорные и роторные обмотки которых соответственно соединены, причем ротор одного сельсина закреплен относительно его статора, а ротор другого - на валу платформы. Кроме того, статоры сельсинов и двигатель привода платформы подключены к регулируемым источникам питаний. Работа стенда основана на периодическом изменении синхронизирующего момента одного из сельсинов по синусоидальному закону относительно оси вращения платформы . К недостаткам стенда относят наличие собственных шумов платформы вследствие того, что синхронизирующий момент сельсинов создается в переменном магнитном поле. Работа пары сельсинов с заторможенным ротором в длительном режиме приводит к их значительному нагреву, что требует . установку дополнительного охлаждающего вентилятора. Кроме того, стенд относительно сложен по конструкции, так как требует применения трех электрических машин. 310 Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение собственных шумов платформы. Поставленная цель дости -ается тем что в стенде для градуировки и испытаний акселерометров, содержащем вра чащуюся платформу; с приводом и устройство гармонической модуляции, подключенные к регулируемым источникам питания, последнее выполнено в виде однополюсного генератора переменного тока, статорная и роторная обмотки которого подключены к источникам питания постоянного тока. Кроме того, ротор и статор генератора переменного тока и двигатель привода платформы подключены к регулируемым, источникам питания. На,фиг.1 представлена схема предлагаемого стенда; на фиг.2 - графики поясняющие работу стендам Стенд содержит вал.1 с приводом 2 приводом для установки испытуемого акселерометра 3 и электродвигатель k, закреп ленный на опорах 5. На валу 1 жестко закреплен ротор 6 генератора переменного тока. Статор 7 генератора жестко связан с опорами 5. Электродвигатель k запитывается от регулируемого источника 8 постоянного тока Ротор 6 генератора переменного тока через кольца 9 подключен к регулируемому источнику 10 постоянного тока, а 5татор 7 - к регулируемому источнику 11 постоянного тока. Стенд работает следующим образом. При включенном электродвигателе iJ1лaтфopмe сообщается вращение вокруг ее оси. Подачей напряжения постоянного тока на роторную и статорную обмотки генератора переменного тока создается синхронизирующ;ий момент: инхрта; который модулирует по синусоидальном закону момент статического сопротивления двигателя. ; Работа двигателя совместно с плат формой в установившемся режиме опи. сывается уравнениями: . С..1 -а-тг- М м Я dt ,ш.У коэффициенты пропорциональности между током якоря и вращающим момен том, а также между ско0ростью вращения и обратной ЭДС: . ток и сопротивление якор9 Яной цепи; I момент инерции ротора двигателя и платформы; подводимое к двигателю напряжение; угловая скорость вращения платформы; момент сил статического сопротивления вращению двигателя . Ускорение платформы в этом случае равно UJ k Sincut,t3). где k - коэффициент .пропорциональное:. ти. При градуировке линейных акселерометров их располагают на платформе центр инерционной массы акселерометра находился на расчетном расстоянии от оси вращения платформы, а ось чувствительности была гориентирована в направлении действия пинейных ускорений. При градуировке угловых акселерометров их располагают на платформе так, чтобы ось вращения платформы совпадала с осью чувствительности, акселерометра. В 1-м квадранте (фиг.2) линия AD - естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Применяя регулируемый источник питания постоянного тока можно изменять наклон (М), т.е. жесткость механической характеристики, что приводит к расширению диапазона воспроизводимых ускорений (bk); dm).Для этой же цели можно изменять напряжение питания статорной и роторной обмоток генератора переменного тока (фиг.2, квадрант 1У)при этом изменится величина максимального синхронизирующего момента (bk; dm). Замена модулятора генерат ором переменного тока, статорная и роторная обмотки которого подключены к источникам постоянного тока, упрощает конструкцию стенда, так как имеет в своем составе меньшее количество электрических машин (вместо двух сельсинов применен один генератор). Изменение тока питания модулятора с переменного на постоянный снижает собственные шумы устройства.Это легко «проследить, исходя из следукмцих рассуждений . Из формулы ( 2 следует Мд - MC, Откуда ускорение dio МАВ Мс du) Нд&-Мсинчр max sintut . Шумы установки т.е. посторонняя модуляция ускорения платформы, во мн гом зависит от степени наличия шумов в моменте сил статического сопротивления. Поскольку момент пропорционален току в якорной цепи, ток в роторнбй обмотке сельсинов имеет модуляционную составляющую частоты питающей сети (это .следует из закона Ома . t I ..А. ,если .smu)t, то ) t) и, соответственно, в однополюсном генераторе постоянного тока, где ротор и статор питаются от источника постоянного напряжения, указанная выше модуляция отсутствует. Формула изобретения Стенд для градуировки и испытаний акселерометров, содержащий вращающуюся платформу с приводом и устройство гармонической модуляции, подключенные к регулируемым источникам питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство гармонической мбдуляции выполнено в виде однополюсного генератора переменного тока, статорная и роторная обмотки которого подключены к источникам питания постоянного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 593155, кл. G 05 Р 21/00, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2989821/10, кл. G 01 Р 21/00, 1980. .г