Компенсационный маятниковый акселерометр Советский патент 1991 года по МПК G01P15/13 

о со

оо оэ оо оо

Изобретение относится к навигационной технике и предназначено для использования в качестве датчика первичной информации в инерциальных системах навигации о

Цель изобретения - повышение точности преобразования и измерения ускорения.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого акселерометра

Компенсационный маятниковый акселерометр содержит корпус 1, чувствительный элемент (ЧЭ) 2,датчик 3 угла (ДУ) 3, датчик 4 моментов (ДМ) предварительный усилитель (ПУ) 5, переключатель 6 коэффициента усиления (ПКУ), переключатель 7 коэффициента демпфирования (ПКД), усилитель 8 мощности, эталонный резистор 9, первый 10, второй И, третий 2 и четвертый 13 пороговые элементы, 1 первый 14 и второй 15 ключи, первый 16 и второй 17 триггеры, первый 18 и второй 19 элементы И.

Компенсационный маятниковый акселерометр работает следующим образом.

При воздействии ускорений в штатном режиме на ЧЭ 2, сигнал рассогласования с ДУЗ через ПУ 5, ПКУ 6, ПКД и усилитель 8 мощности подается через ДМ 4, где создается компенсирующий момент, не эталонный резистор 9 для съема измерительной информации.

В этом режиме сигнал на выходе ПУ 5 не выходит за линейную глону характеристики и не превышает уровней срабатывания быстродействующих пороговых элементов 10 и 11, соответствующих верхней и нижней границам линейного участка характеристики при этом на выходах 10 и 11 формируются уровни О, триггеры 16 и 17 установлены в исходные состояния (на выходах О), на выходах элементов И 18 и 19 также формируются О, ПКУ 6 и ПКД 7 находятся в состояниях, обеспечивающих устойчивость и точность канала обратной связи акселерометра„ В исходном (штатном) режиме на выходах ключей 14 и 15 имеются сигналы разной полярности, по модулю большие уровней срабатывания третьего 12 и четвертого 13 пороговых элементов, имеющих малое быстродействие, и на их выходах формируются сигналы

При воздействии вибрационных возмущений на акселерометр возможно возникновение режима захвата в работе акселерометра, при этом ЧЭ 2 совершает колебания, амплитуда которых превышает максимальный угол оЈ w отклонения ЧЭ 2 в штатном режиме контура обратной связи„

В режиме захвата срабатывают пороговые элементы 10 и 11 и выходы триггеров 16 и 17 устанавливаются в состояния 1, что приводит к формированию сигнала 1 на выходе

элемента И 18, переключение ключей 14 и 15 и срабатыванию ПКУ 5 и ПКД 7, при этом к выходам ключей 14 и 15 подключается выход ПУ 5„ При срабатывании переключателей 6 и 7 происходит увеличение коэффициентов усиления и демпфирования, что приводит к устранению режима захвата и вхождению контура обратной связи в рабочую область характе-

5 ристики, что сопровождается исчезновением колебаний ЧЭ 2 и уменьшением угла отклонения ЧЭ 2 до величины /tf/ /ltfm/. Так как уровни срабатывания пороговых устройств 12 и 13

0 установлены равными по модулю / 0Ј уп / разными по знаку, то уменьшение угла pd вызывает формирование на выходах пороговых элементов 12 и 13 сигналов 1, что приводит к появлению на вы0

ходе элемента И 14 сигнала 1, устанавливающего триггеры 16 и 17, а следовательно, переключатели 6 и 7 и ключи 14 и 15 в исходные состояния,, Переключения ключей 14 и 15 сопровождаются формированием уровня О на выходе элемента И 18 и возвратом системы обратной связи в исходное состояние.,

Таким образом, в компенсационном акселерометре увеличиваются коэффициенты усиления и демпфирования в контуре обратной связи при колебании чувствительного элемента в режиме захвата, что приводит к устранению режима захвата и уменьшению погрешностей от перекрестных ускорений,,

Формула изобретения

Компенсационный маятниковый акселерометр, содержащий установленные в корпусе чувствительный элемент, датчик момента и датчик угла, а также предварительный усилитель, подклюценный к датчику угла, усилитель мощности, выход которого через датчик момента соединен с эталонным резистором, переключатель коэффициента усиления, вход которого подключен к выходу предварительного усилителя, и первый пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в акселерометр введены три дополнительных пороговых элемента, первый и второй ключи, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и переключатель коэффициента демпфирования, вход которого соединен с выходом переключателя коэффициента усиления, а выход - с входом усилителя мощности, входы первого и второго порого

вых элементов соединены с выходом предварительного усилителя, а выходы - с первыми входами соответствен-1 но первого и второго триггеров, выходы которых соединены с входами первого элемента И, выходом подключенного к управляющим входам переключателя коэффициента усиления, переключателя коэффициента демпфирования, первого и второго ключей, . ри этом сигнальные входы первого и второго ключей подключены к выходу предварительного усилителя, сигнальные выходы через входы соответственно третьего и четвертого пороговых элементов - к входам второгоэлемента И, выходом соединенного с вторыми входами триггеров.

Изобретение относится к навигационной технике с Цель изобретения - повышение точности преобразования и измерения за счет уменьшения погрешности от перекрестного ускорения путем ускорения режима колебаний чувствительного элемента при воздействии вибрационных и угловых возмущений с При возникновении колебаний чувствительного элемента (ЧЭ) 2 с амплитудой, превышающей допустимую, по сигналу датчика 3 угла через предварительный усилитель (ПУ) 5 срабатывают пороговые устройства 10 и 11, которые устанавливают триггеры 16 и 17 в состояние, обеспечивающее через элемент И 18 переключение переключателей коэффициента усиления 6 и коэффициента демпфирования 7 на более высокие значения коэффициентов и подключение выхода ПУ 5 через ключи 14 и 15 к пороговым устройствам 12 и 13. Это приводит к устранению колебаний ЧЭ 2, уменьшению сигнала на выходе ПУ 5, которое через ключи 14 и 15 вызывает срабатывание пороговых устройств 12 и 13, устанавливающих через элемент И 19 триггеры 16 и 17, а по их сигналу и остальные элементы контура обратной связи в исходное состояние 1 ил. i (Л