Гиротахометр Советский патент 1977 года по МПК G01P9/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения угловых скоростей при помощи вращающихся гироскопов.

Известны тахометры магнитоиндукциошюго типа для измерения угловых скоростей, содержащие магнитный узел, диск, упругий элемент, демпфер и датчик синхронной передачи 1 , 2.

Недостатком этих устройств является низкая точность измерений, обусловленная измене1шем электрического сопротивления диска, магнитной проводимости магнитопроводов и свойств упругого элемента вследствие в;шя1шя температуры окружающей среды.. Ближайшим по технической сущности является

гиротахометр,, содержащий двустепенный гироузел, упругий элемент, демпфер и датчик угла 3 Однако указанный гаротахометр имеет недостаток, связанный с наличием методической погрещности от вращательного движения основания относительн:) оси, перпендикулярной к оси чувствительности и к оси подвеса гироузла.

Целью изобретения является повышение точности измерения угловых скоростей.

Это достигается тем, что в предложенный гиротахометр введены устройство управления, коммутатор, запоминающее устройство и вычислительный блок. Один вы.ход коммутатора, включенного на выходе датчика тла, соединен с одним из входов вышслительного устройства, а другой выход коммутатора подключен ко входу зaпo fflиaющeгo устройства, выход которого схэединен со вторым входом вычислительного устройства. Выходы устройства управле шя подключены к управляющим входам ynpyrcjo элемеша, коммутатора и запоминающего устройства. При этом периодически изменяется жесткость упругого элемента и формируется сигнал, снимаемый с выхода выадслительного устройства, не содержащий методической погрешности, обусловленной перекрестной угловой скоростью вращешш основания.

На чертеже показана блок-схема гиротахометра.

Гиротахометр состоит из гирюузла 1, на ось подвеса которого воздействует упругий элемент 2, служащий для преобразования гироскопического. момента в угол поворота гироузла относительно оси подвеса, датчика углаЗ, вырабатьгоающего электрический сигнал, пропорциоиальньш углу поворота п роузла, демпфера 4, коммутатора 5,

включенного на выходе датчика угла, один выход которого соединен с одним из входов вычислительного устройства 6, а другой выход подключен ко входу запоминающего устройства 7, выход которого соединен со вторым входом вычислителы1ого устройства, выход которого является выходом гиротахометра и, устройства управления 8, выходы которого подключены к управляющим входам упругого элемента, коммутатора и запоминающего устройства.

Гиротахометр работает следующим образом.

Установившийся сигнал U,, снимаемый с датчика угла 3, через коммутатор 5 подается на вход запоминающего устройства 7. В результате этого устройство управления 8 изменяет жесткость упругого элемента 2 в п раз и одновременно блокирует вход коммутатора 5. При установлении сигнала и2 на входе датчика утла 3 устройство управления 8 подает его на вход вычислительного устройства 6. Одновременно управляющим сигналом с устройства управления 8 на второй вход вычислительного устройства 6 подается хранящийся в заноминающ.м устройстве 7 сигнал U, .

На выходе вычислительного устройства 6 форTI .11

мируется сигнал L Далее устройство управле

и,-и,

ння 8 перевоплт упругий элемент 2, коммутатор 5, запоминающее устройство 7 в исходное состояние и описанный цикл ловторяется.

При линейной характеристике датчика угла 3 смгнал, снимаемый с него, в установившемся режиме определяется выражением: гт К() С+НО)

где К-кругизна статической характеристики датчика угла;

Н-кинетический момент ротора гироузла;

ЕМ -сумма возмущаюилих моментов;

WE -измеряемая угловая скорость;

60 угловая скорость вращения основания относительно оси, перпендикулярной к оси чувствительности и к оси подвеса 1-и1юузла.

После измене ия жесткости упругого элемента и п раз, сохраняющего малость тла поворота

пнроузла относительно оси подвеса на выходе угла установится сигнал

K()

и.

нс+нсог;

На выходе вычислительного, устройства в резуль тате работы гиротахометра формируется сигнал

UjUa .К() (и-ОС

который не содержит методической погрещности. обусловленной угловой скоростью вращения основания бОр , в результате чего повышается точность измерения.

Формула изобретения

Гиротахометр, содержащий двухстепенный гироузел, упругий элемент, демпфер и датчик угла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены устройство управления, коммутатор, запоминающее устройство и в ыш ели тельное устройство, причем один выход коммутатора, включенного на выходе датчика угла, соединен с одним из входов вычислительного устройства, другой выход коммутатора подключен ко входу запоминающего устройства, выход которого соединен со вторым входом вычистштельного устройства, а выходы устройсгеа управления подключены к управляющим входам упругого элемента, коммутатора и запоминающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Боднер В.А. Авиащюнные приборы, изд-во Мащиностроение, М., 1969 г., с. 225-237.

2.Авторское свидетельство СССР № 390453 М. кл. G 01 Р 15/02, 1971.

3. Гироскопические системы, часть П. Гироскопические приборы и системы. Под рёд. Д.С.Пельпора. Изд-во Высшая школа, М., 1971 г., с.31-69 (прютотип).