МАЯТНИКОВЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР С ЧАСТОТНЫМ ВЫХОДОМ Советский патент 2006 года по МПК G01P15/08 

Предлагаемый маятниковый компенсационный акселерометр с частотным выходом предназначен для использования в измерительной технике, в частности в инерциальных системах управления летательных аппаратов с БЦВМ и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. №1839837.

В основном изобретении по авт. св. №1839837 описан маятниковый компенсационный акселерометр с частотным выходом, который содержит аналоговый акселерометр с токовой обратной связью и преобразователь тока в частоту эталонных импульсов количества электричества, подаваемых в интегрирующую емкость, включенную в диагональ диодного моста, к другой диагонали которого через однополярный ключ подключен стабилизатор тока.

Известное устройство имеет тот недостаток, что в нем из-за детектирования наводок диодным мостом и различной нагрузки для стабилизатора тока при смене знака измеряемого ускорения из-за неидентичности параметров диодов диодного моста возникают дополнительные погрешности.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения за счет исключения погрешностей, возникающих из-за детектирования наводок диодным мостом и различной нагрузки для стабилизатора тока.

Указанная цель достигается тем, что в маятниковом компенсационном акселерометре с частотным выходом по авт. св. №1839837 параллельно одной паре диодов разных диагоналей диодного моста включены конденсаторы, а последовательно другой паре диодного моста - регулировочные резисторы.

На чертеже представлена блок-схема маятникового компенсационного акселерометра с частотным выходом.

Устройство содержит: акселерометр с токовой обратной связью 1, выходы которого подключены к интегрирующей емкости С, входу биполярного реле уровня 2, к R₁, Д₃, к R₂, Д₄.

Стабилизатор тока 3 подключен через однополярный ключ К и источник напряжения Е_см к минусам диодов Д₁, Д₂ и к плюсам диодов Д₃, Д₄, параллельно которым подключены конденсаторы C₁ и С₂.

Плюс диода Д₁ подключен к резистору R₁, а плюс диода Д₂ к резистору R₂.

Вход логического устройства 4 подключен к выходу биполярного реле уровня 2, а выход ко входу однополярного ключа К.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока с акселерометра c токовой обратной связью 1 биполярное реле уровня 2 закрыто и ключ К замкнут.

При заданном направлении тока обратной связи i_o.c. полярность напряжения на интегрирующей емкости С будет соответствовать обозначениям чертежа.

В момент достижения на интегрирующей емкости С напряжения равного порогу срабатывания биполярного реле уровня 2, ключ К на эталонный промежуток времени размыкается и интегрирующая емкость С разряжается током стабилизатора 3 через диоды Д₂, Д₃ моста и резистор R₂, при этом потенциал на интегрирующей емкости С во время протекания тока стабилизатора 3 не должен опускаться ниже величины, равной падению напряжения на Д₂, R₂ от протекания по ним тока стабилизатора 3, так как в этом случае диоды Д₁ и Д₄ оказываются запертыми напряжением на емкости С.

При смене знака тока обратной связи ток стабилизатора 3 разряжает интегрирующую емкость С через другую ветвь диодного моста диоды Д₁, Д₄ и резистор R₁, диоды Д₂ и Д₃ при этом закрыты.

Регулировочные резисторы R₁ и R₂ устанавливаются для обеспечения равномерности нагрузки стабилизатора тока 3 при смене знака измеряемого ускорения.

При выборе номиналов регулировочных резисторов R₁ и R₂ необходимо учитывать, чтобы максимальные падения напряжений на Д₁, R₁ и Д₂, R₂ не превышали минимального напряжения на интегрирующей емкости С, для обеспечения запирания неработающее пары диодов моста, когда ключ К разомкнут.

Источник напряжения Е_см предназначен для запирания диодов моста во время, когда ключ К замкнут.

Во время работы устройства в схеме возникают импульсные помехи и наводки, возникающие от работы окружающего промышленного оборудования и радиосвязи.

Наличие этих помех и наводок на диодном мосте приводит к детектированию их диодами моста, что вызывает появление дополнительной погрешности.

Для устранения этой погрешности установлены конденсаторы C₁ и С₂, которые замыкают импульсные помехи и наводки на минус E_см, тем самым исключая детектирование их диодами моста.

При работе устройства конденсаторы C₁ и С₂ участвуют в процессе интегрирования, не внося дополнительных погрешностей.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известными повышает точность измерения более чем на порядок и позволяет довести погрешность до 1.10^-5 за счет исключения детектирования наводок диодным мостом и выравнивания нагрузки для стабилизатора тока путем изменения номинала регулировочных резисторов.

Изобретение относится к измерителям ускорения, применяемым в инерциальных системах управления летательных аппаратов с бортовой вычислительной машиной. Сущность: маятниковый компенсационный акселерометр с частотным выходом содержит аналоговый акселерометр с токовой обратной связью и преобразователь тока в частоту эталонных импульсов количества электричества, подаваемых в интегрирующую емкость. Кроме того, в нем использован диодный мост, в одну диагональ которого включена интегрирующая емкость, а к другой диагонали через однополярный ключ подключен стабилизатор тока. При этом параллельно диодам моста, соединенным с источником смещения, подключены конденсаторы, а последовательно с другими диодами моста включены резисторы. Технический результат: повышение точности. 1 ил.

Маятниковый компенсационный акселерометр с частотным выходом по авт.св. 1839837, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем параллельно соединенным с источником смещения диодам моста подключены конденсаторы, а последовательно с другими диодами моста включены резисторы.