ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01C19/04 G01C19/42 

1

Известные измерители угловой скорости, содержащие цилиндрический ротор, внутри которого на упругом торсионном подвесе укреплен чувствительный элемент, охваченный катушкой съема выходного сигнала, обладают погрешностью - составляющей нулевого сигнала от колебания ротора на двойной частоте вращения.

Для компенсации составляющей нулевого сигнала от колебания ротора на двойной частоте вращения предлагаемый измеритель снабжен дополнительным, идентичным первому, чувствительным элементом с осью торсионного подвеса, развернутой под прямым углом по отношению к первой оси, и катушкой съема, подключенной через фазосдвигаюшую цепочку к сумматору, ко второму входу которого подключен выход первой катушки.

На чертеже схематично показан описываемый измеритель.

Измеритель угловой скорости состоит из чувствительного элемента 1, подвешенного на упругом торсионном подвесе 2 внутри ротора (на чертеже не показан) и охваченного катущкой 3 съема, идентично выполненного дополнительного чувствительного элемента 4 с торсионным подвесом 5, ось которого развернута под прямым углом по отношению к первой оси, со своей катушкой 6 съема, подключенной через фазосдвигающую цепочку 7

к сумматору 8, ко второму входу которого подключен выход первой катушки 3.

На чертеже приняты следующие обозначения:

ST)g - неподвижная система координат; XYZ - система координат, жестко связанная с вращающимся ротором; XfYiZi - система координат, связанная с чувствительным элементом 1;

- система координат, связанная с

чувствительным элементом 4; )-вектор измеряемой угловой скорости;

со()22 -вектор угловой скорости колебаний ротора с двойной частотой; Фо - угол, определяющий положение вектора ((t) в системе координат XYZФас - угол, определяющий полол ение вектора (о(02 в системе координат XYZ; и - частота вращения ротора.

Нри действии угловой скорости ()(t) чувствительные элементы 1 я 4 колеблются с амплитудой а, пропорциональной измеряемой угловой скорости, и частотой колебания чувствительных элементов, описываемой уравнеПИЯМИ:

« «)() cos (2/ - о) + о

4- f gj j ,|

26 /,/j,+/

o)(0sln(2t-cp,) +

+ W2S COS (П - ср, + fo).

где /jc/y/z - моменты инерции чувст1вительных элементов У и 4; 6 - коэффициент демпфирования; со (О - вектор измеряемой угловой

скорости;

со(02й - вектор угловой скорости колебаний ротора с двойной частотой.

Колебания чувствительного элемента 1 и чувствительного элемента 4 преобразуются в соответствующих катушках съема в электрические сигналы

и, А cos (Q ср.) + 5 sin (Q - P2S + p,)

U A sin (Ш - 9«) + 5 cos (Ш - cp2 + ,), где

fx-Iy+fz

ш(0 b

ly-Iv-I

в(2а

26

и на выходе сумматора снимается сигнал ;7i-f 2 2Лсо8(,),

где t/2 - сигнал на выходе фазосдвигающей цепочки 7.

А COS - ft) - B sin (2 - 929 + o)

Таким образом, на выходе сумматора 8 полезный сигнал удваивается, а ложный сигнал из-за колебаний ротора с двойной частотой компенсируется.

Предмет изобретения

Измеритель угловой скорости, содержащий цилиндрический ротор, внутри которого на

упругом торсионном подвесе укреплен чувствительный элемент, охваченный катушкой съема выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью компенсации составляющей нулевого сигнала от колебания ротора на двойной частоте вращения, он снабжен дополнительным, идентичным первому, чувствительным элементом с осью торсионного подвеса, развернутой под прямым углом по отношению к первой оси, и катушкой съема, подключенной через фазосдвигающую цепочку к сумматору, ко второму входу которого подключен выход первой катушки.