Устройство для измерения угловой скорости Советский патент 1989 года по МПК G01P9/02 

Риг.1

СП

00

о ;о bD

00

Изобретение относится к приборостроению и может быть- использовано при управлении движущимися объектами, в частности летательньти аппаратами.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для измерения угловой скорости; на фиг. 2 - принципиаль ная схема нелинейного элемента; на фиг. 3 - выходная характеристика устройства.

Устройство для измерения угловой скорости содержит гироузел 1 с датчи- ком угла 2, подключенным к входу первого усилителя 3, выход которого соединен с нелинейным элементом 4. Выходы нелинейного элемента 4 и датчика 2 угла подключены к входам второго усилителя 5, выход которого соединен с датчиком 6 момента, установленным на гироузле . Выходом устройства является выход первого усилителя 3.

Нелинейный элемент 4 вьтолнен в ввде двух параллельно соединенных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных сопротивления R(R4.) и встречно включенных диода Г,(Б 2.) и стабилитронаСТ , (СТ,,) . Каж- дая из общих точек соединения диодов D, и Dj. стабилитронов СТ, и CTg Tie- рез сопротивления Р и Б подключена к источнику постоянного напряже- ,ния у. Общая точка соединения сопро

R к Ej ения R

подключена через

и Р.

соответсто 5 выходу первого усилителя 3

из входов второго усилите

KS. ли о

5

Q

0

5

5

Устройство работает следующим об- разом.

Напряжение с выхода закрепленного на рамке гироузла 1 датчика 2 угла усиливается усилителе) 3 и подается на выход устройства, а также в цепь обратной связи. В цепи обратной связи включены нелинейный элемент 4, на вход которого подается выходное напряжение усилителя 3, и второй усилитель 5, на один из входов которого подается напряжение с датчика 2 угла, а на второй - с выхода нелинейного элемента 4. Выходное напряжение усилителя 5 подается на датчик 6 момента, выполняющий функции исполнительного органа электрической пружины устройства для измерения угловой скорости.

Формирователи опорных напряжений, составленные из сопротивлений Р (4 со стабилитроном СТ (СТ)} служат для установления расчетной величины выходного напряжения устройства U, при котором следует изменять коэффициент в цепи обратной связи, а не- лиейные делители напряжения - для установления расчетных значений коэфг фициентов передачи. Входным напряжением нелинейного элемента 4 является выходное напряжение устройства U, а яыходным - и.

Выходное напряжение U в зависимости от угловой скорости СО и парамет- .ров устройства определяется как .

M-f& №,

1 9 м S

при

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при управлении движущимися объектами. Цель изобретения состоит в расширении диапазона измерений. В устройство для измерения угловой скорости введены нелинейный элемент 4 и второй усилитель 5. Выход второго усилителя 5 соединен с датчиком момента 6. На один из входов усилителя 5 подается напряжение с датчика угла 2, а на другой - с выхода нелинейного элемента 4. 2 п.ф. 3 ил.

,и -.т(.±

K-I t.

-Г

ричем

кГ

де Н R

-.дл

и

ОЭтг- СЛ ОЗш, -

К

5 ;

-кинетический момент гироузла;

-эквивалентное сопротивление датчика момента;

-коэффициент передачи датчика момента;

-коэффициент усиления, усилителя 5 с учетом характеристики нелинейного элемента 4;

-значение выходного напряжения, соответствующее угловой

(.±

K-I t.

при иЫ1

СО

mi

Wmt

скорости СО, при которой осуществляют изменение крутизны;

предельные значения измеряемой угловой скорости при постоянных коэффициентах усиления усилителя 5 Ki

9 М

Ко м и К„ и .ff

сооти,

м и ,л

ветственно.

Выходные напряжения датчика угла и нелинейного элемента U благодаря инвертирующему действию уси5

лителя 3 находятся в противофазе, Поэтому выходное напряжение усилителя 5 пропорционально их разности с соответствующими коэффициентами.Вид этого напряжения показан на фиг.З пунктирной линией.

При использовании предлагаемого устройства для измерения угловой скорости в системе управления может оказаться необходимым лишь изме.- нение масштаба выходного сигнала.В этом случае при уменьшении крутизны характеристики следует вычесть из выходного сигнала фиксированное напряжение, равное ди. При этом выходное напряжение устройства изменяется скачкообразно, но без ударного воздействия на гироузел.

Формула изобретения I. Устройство для измерения угловой скорости, содержащее гироузел, датчики угла и момента, усилитель, вход которого подключен к выходу датчика угла, а выход является выходом устройства, отличают е

и D

3 21

/2S: 5i

30998в

е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него дополнительно введены второй усипитель и не- лийный элемент, причем выход первого усилителя подключен к входу нелинейного элемента, выход которого подключен к одному из входов второго усилителя, к другому входу которого

10 подключен выход датчика угла, а выход второго усилителя подключен к входу датчика момента.

15 элемент вьтолнен в вице двух параллельно соединенных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных сопротивления и встречно включенных диода и стабилитрона, об20 щие точки соединения которых через сопротивления подключены к источнику постоянного напряжения, а общая точка соединения сопротивлений параллельных цепей подключена через сопротив25 ления соответственно к выходу первого усилителя и одному из входов второго усилителя.

4

-IT

Фиг, г

и (jj

Фиг. 3