УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01P9/00 

1

Изобретение относится к област.ц измерительной техники.

Известно устройство для измерения угловой скорости «Гироплин по авт. св. № 211892.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что секторы электродов соединены попарно крест-накрест, соседние пары объединены в два выходных канала, а между соседними секторами размещены дополнительные электроды в виде ламелей, образующих вместе со шнуром замкнутую цепь.

Это позволяет обеспечить одновременное измерение двух пространственных компонентов вектора угловой скорости.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его мостовая схема; на фиг. 3 - диаграмгла импульсов.

Устройство содержит магнитный узел, выполненный, например, в виде соленоида / (магнита или электромагнита), два аиода в виде полуколец 2, 3 п 4, 5, образующих соосные кольца с зазором между ними, и кольцевой катод 6. Благодаря магнитному полю с индукцией В, создаваемому при помощи соленоида /, находящегося внутри или вне баллона 7 (в левой части чертежа соленоид / условно показан прозрачным), контрагирсванный газоразрядный щнур 8 приводится во вспомогательное вращение в той же плоскости с некоторой постоянной скоростью V. При вращении устройства вокруг оси у, с подлежащей измерению угловой скоростью Q Qy, возникает знакопеременная кориолисова сила инерции, смещающая шнур 8 в направлении оси X, что вызывает разбаланс мостовой схемы внешней цепи и появление переменного тока гг, амллитуда которого принимается за меру угловой скорости Qy.

Таким образом, выходной сигнал оказывается модулированным частотой вспомогательного вращения шнура 8. Паразитные центробежные силы, направленные перпендикулярно оси X, не оказывают мешающего действия.

Электрическое соединение полуколец анодов может быть произведено смежно (2 с 3 и 4 с 5), при этом импульсы выходного сигнала получаются знакопеременными. При соединеНИИ полуколец крест-накрест (2 с 5 и 3 с 4)

импульсыполучаются односторонними

(фиг. 3), и их знак определяется нагфавлением вращения.

Для устранения паразитной чувствительности к компоненту Qz предусмотрены две пары дополнительных электродов в виде ламелей 9, 10 и 11, 12, перпендикулярных оси z. В отрезки времени, когда шнур 8 скользит вдоль ламелей, он замыкает измерительный прибор 13

в мостовой схеме.

Устройство позволяет производить и одновременное измерение двух пространственных компонентов вектора угловой скорости с раздельной выдачей соответствующих выходных сигналов. Для этого каждое из двух анодных колец делится на четыре равных сектора. Каждые два смежных сектора из разных колец образуют пару и соединяются крест-накрест с парой по другую сторону оси х. Такая четверка секторов включается в самостоятельную мостовую схему с измерительным прибором в мосте. Когда шнур скользит вдоль четверки секторов, перпендикулярных оси у, устройство чувствительно преимущественно к компоненту Qy, а когда скользит вдоль четверки других секторов, то устройство чувствительно к компоненту Иг.

Для снижения паразитной взаимной чувствительности против каждого зазора соседними парами секторов могут быть установлены пары ламелей 9, 10 и 11, 12, блокирующие измерительные приборы как раз на те отрезки времени, когда паразитная чувствительность к неизмеряемому компоненту оказывается сравнимой с полезной чувствительностью.

Если функции катода 6 и токосъемника полезного сигнала разделены так, что газоразрядный шнур 8 вращается между двумя сплошными кольцевыми концентрическими электродами, лежащими в одной плоскости, то параллельно этой плоскости располагаются две группы плоских токосъемных секторов. Когда постоянно вращающийся в магнитном поле щнур 8 проходит между двумя секторами, то, например, при наличии измеряемого компонента Qy, кориолисова сила инерции отжимает щнур 8 в сторону одного из секторов

и электризует его больше, чем противоположный сектор. Когда щнур 8 перейдет к соседней паре секторов, устройство станет чувствительно к компоненту QZ, а чувствительность к компоненту Qy исчезнет. Чем секторы уже, тем точнее производится отстройка компонентов одного от другого.

Принципиальная схема соединений предусматривает два самостоятельных выхода к

двум усилителям.

Если соленоид / питается переменным током, то кольцевой катод целесообразно, разде-лить на четыре самостоятельных сектора, благодаря чему одновременно загораются четыре

газоразрядных шнура, совершающих около своего положения равновесное вращательное колебательное движение, оставаясь в плоскости г/2. При наложении скорости с компонентами Qy QZ, кориолисовы силы заставят колебаться каждый щнур в направлении оси л;, т. е. поперек своей пары секторов. Направления вращения могут быть определены из сопоставления фазы каждого из выходных сигналов с переменным током, питающим соленоид 1.

Предмет изобретения

Устройство для измерения угловой скорости «Гироплин по авт. св. № 211892, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения двух пространственных компонентов вектора угловой скорости, секторы электродов соединены попарно крест-накрест, соседние пары объединены в два выходных канала, а между соседними секторами размещены дополнительные электроды в виде ламелей, образующих вместе со шнуром замкнутую цепь.

8 О

2.

Фиг 3