ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ Советский патент 1970 года по МПК G01C19/42 

Изобретение относится к измерительному приборостроению.

Известны датчики угловой скорости объектов, содержащие камертон с оистемой возбуждения и устройство измерения крутильных колебаиий, помещенные в вакуумированный баллон для повышения добротности и защиты от внешних воздействий. Размещение узла камертона в вакуумированном баллоне не делает еще устройства электронной лампой.

Целью изобретения является увеличение чувствительности и точности измерения выполнепием систем возбуждения колебаний и измерения крутильных колебаний в виде двух независимых механотронных устройств, в одной из которых управляющими электродами служат ветви камертона, в другой - прикрепленные к ножке камертона пластины. Унравляющими электродами систем возбуждения колебаний и измерения крутильных колебаний могут служить аноды или сетки. Кроме того, управляющий электрод может быть выполнен из двух частей, симметричных относительно ножки камертона.

На фиг. 1 показан описываемый датчик; на фиг. 2 - схема включения в диодном варианте; на фиг. 3 - схема включения с двухкатодной выходной системой; на фиг. 4 - схема включения в триодном варианте; на фиг. 5-

схема включения с сеточным механическим управлением.

Описываемый датчик содержит камертон 1, изготовленный из ферромагнитного материала с малым коэффициентом линейного расширения и малым коэффициентом модуля упругости (элинвар), ветви которого анодами лампы. Между ветвями камертона симметрично относительно их расположен подогревной оксидный катод 2 и обмотка 3 электромагнита с сердечником 4. При включении обмотки электромагнита в анодную цепь лампы (см. фиг. 2), возбуждается автогенерация па собственной частоте камертона. Па ножке 5 камертона закреплен анод 6 второй механотроиной системы с помощью керамического изолятора 7 и пистонов 8. При вращении датчика вокруг продольной оси возникающие крутильные колебания вызывают приближение анода 6 к подогревному катоду 9 и отдаление от него, что, как показано на фиг. 2, изменяет ток в нагрузочном сопротивленни 10. С целью повыщепия чувствительности датчика, для уменьшения крутнльной жесткости, ножка камертона выполнена в виде нолой трубки, запаянной на конце твердым припоем и.

мостовую схему и повышения чувствительности эту пластину можно сделать вторым анодом, установив второй подогревный катод симметрично с катодом 9, как показано на фиг. 3. Электрический вывод анода осуществляется эластичиой пружинкой 13. Катод и подогреватель выходиой системы с помощью слюдяных пластин 14, траверз 15 и пистонов 16 жестко монтируются в виде отдельного узла в арматуре лампы. Креплепие камертона осундествляется путем впайки его ножки в стеклянный купол 17, который спаивается с баллоном 18. Все электрические соединения сведены к выводам 19 стандартного цоколя. Позицией 20 обозпачеп стандартный распыляемый газопоглотитель.

На фиг. 2 представлена простейшая схема включения датчика, содержащая две цепи: самовозбуждающуюся колебательную систему, имеющую источник питания 21, резистор 22, обмотку электромагнита 3 с сердечником 4, камертон /, служащий анодом, и подогревной катод 2 и выходную систему, содержащую источник питания 23, который может быть обидим с первой цепью, катод 9, апод 6 и резистор 10, с которого через разделительный конденсатор 24 снимается выходр1ая величина. При выполнении выходной системы, симметричной второму катоду 9, установленному симметрично по отношению к катоду 9, когда пластинка-противовес 12 становится вторым анодом 6, целесообразно включение в мостовую схему, так как показано на фиг. 2. Это приводит к существенному иовышению линейности.

Схемы, показанные на фиг. 2 и 3, обладают высокой чувствительностью по току. Для достижения высокой чувствительности по напряжеиию применяется триодный вариант, показанный на фиг. 4, содержаш,ий сетку 25 между катодом 2 и анодом /, на которую нодается смещение с потенциометра 26, и сетку 27 между катодом 9 и анодом 6, на которую подается смещение с потенциометра 28. В остальном схема аналогична схеме, показанпой па фиг. 2.

Па фиг. 5 показана схема, в которой сетка 27 служит унравляющим электродом. Анод 6 в этом случае неподвижен. Таким образом достигается еще больщая чувствительность.

Датчик без выходного узла или с невключенным выходным узлом может использоваться как геператор высокостабильных колебапий.

Предмет изобретения

1.Датчик угловой скорости, содержащий размещенный в вакуумированном баллоне камертон, систему возбуждения колебаний ветвей ка.мертопа и систему измерения крутильпых колебаний, расноложенпую у ножки камертона, отличающийся тем, что, с целью новы чувствительности и точности измерения и упрощения устройства, в нем система возбуждения колебаний ветвей камертона и

измерения крутильных колебаний выполнены в виде двух независимых механотропных преобразователей, образующих двойную электронную лампу с механическим унравляющим электродом в системе возбуждения колебаний

в виде ветвей камертона и механическим унравляющим электродом в системе измерения крутильных колебаний в виде нластины, нрикрепленной к ножке камертона.

2.Датчик но п. 1, отличающийся тем, что управляющими электродами систем возбуждения колебаний и измерения крутильных колебаний служат аноды или сетки.

3.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключ ния влияния линейных ускорений в системе измерения крутильных колебаний, управляющий электрод выполнен из двух частей, расположенных симметрично относительно ножки камертона.

Л-Д

Фиг. 1

Фиг 2

Фиг. 3

Фиг Ч

24

Фиг 5