Способ импульсно-инерциальных измерений ускорения Советский патент 1991 года по МПК G01P15/08 

Изобрегении относится к измеритель- нсй технике и может 5ыть использовано в систем-э/ управления движением объектов различного назначения

Цель изсбоетения сокращение энергетических эафат.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства для осуществления предлагаемого способа

Устройство содержит емкостный акселерометр со свободным чувствительным элементом (ЧЭ) I, виброметр 2, например, типа ДЬ -З. установленный на корпусе 3 акселерометра, огь чувствительности которого совпадает с осью чувствительности акселерометра, формирователь 4 сигнала управления положением статорных пластин 5 емкпстного измерительного преобразователя 6 акснперометра (роторной пластиной служит ЧЭ) и пьезопривод, установленный между корпусом 3 и статорными пластинами 5. Пьеэопривод 7 представляет собой

набор пластин из пьезокерамики например, марки ЦТС. Выход виброметра 2 соединен с входом формирователя 4. выход которого соединен с входом пьезоприводз 7. Формирователь 4 представляет собой инвертирующий согласующий усилитель с коэффициентом усиления, необходимым для работы пьезопривода 7.

Устройство работает следующим образом.

Виброметр 2 измеряет виброколебания корпуса 3, выходной сигнал виброметра 2 усиливается, инвертируется в формирователе 4 и поступает на пьезопривод 7. который смещает статорные пластины 5 в противо- фазе с виброклебаниями так, что при действии вибрации на корпус 3 акселерометра взаимное положение ЧЭ 1 и статорных пластин 5 емкостного измерительного преобразователя б остается неизменным.

В импульсно-инерциальных приборах с полностью свободными ЧЭ тонные измере&

С

О

со

ю

00 ЧЭ

ния полезного сигнала на фоне вибрации являются практически нереализуемой задачей. В этих условиях применение предлагаемого способа позволяет исключить или по крайней мере существенно снизить влия ние вибрации.

Между известными способами активной виброзащиты и операциями предлагаемого способа существуют различия. Если по известному способу перемещению подвергают весь прибор либо прибор совместно с основанием, на котором он установлен, что снижает эффективность всей виброзащиты (требуются значительные энергетические затраты на перемещение прибора вместе с основанием), то согласно предлагаемому способу измерения виброзащита обеспечивается за счет перемещения только статор- ного элемента измерительного преобразователя перемещений. При этом эффективная виброзащита может быть обеспечена в значительно большем частотном диапазоне.

Известно, что амплитуда колебаний

д рь

макс Г

МйЈ

где пъ

С

М

-- собственная частота механических колебаний системы, имеющей массу М и упругость С;

FB - вынуждающая сила.

Обычно значение М достаточно большое, вследствие чего удается вести объективную виброзащиту известными способами в ограниченном частотном диапазоне.

По предлагаемому способу активному перемещению подвергают статорный элемент первичного преобразователя перемещений ЧЭ, который имеет малую массу, в силу чего обеспечивается возможность активной виброзащиты предлагаемым способом в широком частотном диапазоне.

Способ позволяет уменьшить влияние вибрации и в известных акселерометрах, инерционное тело которых имеет связь с корпусом, что повышает их точность измерений.

Формула изобретения

Способ импульсно-инерциальных измерений ускорения, заключающийся в том, что приводят свободное инерционное тело в исходное относительно корпуса акселерометра положение путем создания на него управляющего силового воздействия, снимают это водействие, измеряют виброколебания корпуса акселерометра,инвертируют этот сигнал и подают его на исполнительный элемент, формируют сигнал, пропорциональный относительному перемещению инерционного тела, и вычисляют ускорение путем двойного дифференцирования сигнала, пропорционального относительному перемещению инерционного тела, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, перемещают статорный элемент измерительного преобразователя перемещений инерционного тела

путем подачи инвертируемого сигнала на исполнительный элемент, установленный между ним и корпусом акселерометра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления движением объектов различного назначения. Целью изобретения является сокращение энергетических затрат. С этой целью измеряют виброколебания корпуса акселерометра, инвертируют фазу сигнала о виброколебаниях, перемещают статорный элемент измерительного преобразователя перемещений инерционного тела путем подачи инвертированного сигнала на исполнительный элемент, установленный между корпусом акселерометра и статорным элементом измерительного преобразователя. 1 ил.