Устройство для определения динамических характеристик датчиков ускорений Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и предназначено для определения динамических характеристик датчиков ускорений

По основному авт.св. №732753 известно устройство для снятия динамических характеристик датчиков ускорения, содержащее жесткое основание дл крепления датчика, узел нагружения, выполненный в виде набора грузов, связанный с подвижным элементом датчика через токонепроводящий элемент,и разделительное звено, выполненное в виде токопроводящего элемента, электрически соединенного со сквозящими контактами конденсаторной батареи

Устройство обладает недостаточной точностью определения коэффициентов переходной функции. Это происходит потому, что в нем начало переходного процесса приписывается моменту подключения конденсаторной батареи, .т.е. моменту начала разрушения токопроводящего разделительного звена. Однако последнее разрушается не мгновенно, а за конечный отрезок времени в результате этого испытательный сигнал оказывается затянутым по фронту. При воздействии этого сигнала на исследуемый датчик его переходная характеристика оказывается искаженной. Длительность фронта испытательного сигнала не контролируется, что не позволяет учитывать и оценивать влияние длительности фронта испытательного сигнапа на точность определения переходной характеристики исследуеМОго датчика.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффицит ентов переходной функции и достоверности снимаемой кривой переходной функции путем фиксации момента окончательного разделения узла нагружения от подвижного элемента датл чика.

Посягавленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее жесткое основание для крепления датчика, узел нагружения, ,выполненный в виде набора грузов, связанный с подвижным элементом датчика через токонепроводящий элемент, и разделительное звено, выполненное в виде то копроводящего элемента, электрически соединенного со скользящими контакхами конденсаторной батареи, введены датчик тока, включенный последовательно в электрическую.цепь разделительного звена конденсаторной батареи, нуль-орган, триггер и измери- таль временных интервалов, при этом выход датчика тока подключен к входу .нуль-органа, последовательно соединенного с триггером и измерителем временных интервалов.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит жесткое основание 1, на котором крепится исследуемый датчик 2 с подвижным элементом 3, токонепроводящий элемент 4, связанный с токЬпроводящим элементом 5 (разделительное звено ), узел 6 нагружения , скользящие контакты 7, конденсаторная батарея 8, ключ 9, датчик 10 тока, выход которого подключен к входу нуль-органа 11, выход нуль-органа подключен к входу триггера 12, выход которого подключен к входу измерителя 13 временных интервалов, токонепроводящий элемент 4 и токопроводящий элемент 5 образуют тяги, посредством которых узел 6 нагружения подвешивается к подвижному элементу 3 датчика 2. Скользящие контакты 7 касаются токопроводящего элемента 5.Конденсаторная батарея 8, ключ 9, скользящие контакты 7, токопроводящий элемент 5 и датчик 10 тока образуют замкнутую электрическую цепь. Сигналы с выхода исследуемого датчика 2, триггера 12 подаются на регистратор.

Устройство работает сле.дующим образом.

При замыкании ключа конденсаторная батарея начинает разряжаться через токопроводящий элемент 4, в цепи появляется ток. Начинается процесс теплового и электрического разрушения токопроводящего элемента 5, и узел б нагружения начинает отде7 ляться от элемента 4, связывающего его с подвижным элементом 3. В ре.зультате на выходе исследуемого датчика 2 начинается переходный процесс, который подается на регистратор. При появлении тока в цепи им- : пульс с нуль-органа 11 переключает триггер 12 в состояние 1. По истечении времени полного разр ойения . токопроводящего элемента 5 уэел 6 нагружения окончательно отделяется к происходит разрыв .электрической цепи Б этот момент ток в цепи прекращается и импульс с выхода нуль-органа 11 переключает триггер 12 в состояние О. Триггер 12 вырабатывает импульс длительность которого равна времени пблного разрушения токопроводящего элемента. Этот импульс измеряется измерителем 13 временных интервалов. Кроме того, импульс с выхода триггер i2 подается на регистратор переходного процесса для фиксации моментов процесса подключения конденсаторной батареи и окончательного отделения узла 6 нагружения от датчика 2.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет получить следующий положительный эффект,

Повышается точность определения коэффициентов переходной функции и достоверность снимаемой кривой переходного процесса, так как становится возможньш регистрировать момент окончательного отделения узла нагружения от подвижного элемента датчика. Это позволяет в кривой переходного процесса, снимаемой с выхода датчика, учесть временной сдвиг и искажения, вносикие неидеальностью испытательного сигнала, которая обусловлена конечным временем отделения узла нагружения от подвижного элемента.

Кроме того, в предлагаемом устройстве определяется, время, за которое узел нагружения отделяется от подвиж ного элемента, т.е. длительность нарастания испытательного сигнала, что позволяет уточнить .коэффициенты переходной функции иссле о емого датчика расчетным путем. Например, зная дяительность формирования испытательного сигнала, можно исключить ее из обг щего времени переходного процесса и выделить неискаженную кривую переходного процесса на выходе датчика..

Или, например, если датчик имеет переходную функцию первого порядка h(t} 1- ехр(-,), то при воздействии на него испытательного сигнала с линейным фронтом длительностью Тд, установкой будет регистри{ оваться пере ходный процесс вида h(t)-1r. (вхр

()-1) ехр (- |). Отсюда видно, что

в определении переходной функции появляется погрешность, равная коэффициенту- при экспоненте. А так как в предлагаемом устройстве становится- возможным измерять время нарастания испытательного сигнала Syf. то можно, рассчитав эту погрешность, скорректировать результаты эксперимента.

УСТРОЙСТЮ дляОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИЗ(,.ХАРА1СгеРИСГИК ДАТЧИКОВ УСКОРЕНИЯпо авт.св. 732753, о т личаюце е ся тем, что, с целыб повышения точности определения коэффициентов переходной фикции и достоверности снимаемой кривой переходного процесса, в него введены дат-, чик тока, включенный последовательно в электрическую цепь разделительного эвена и конденсаторной батареи, нульорган, триггер и измеритель временных интервалов, при этом выход датчика тока подключен к входу нуль-органа, последовательно соединенного с триггером и измерителем временных интер.валов. S сд