Струнный датчик угловой скорости Советский патент 1977 года по МПК G01P3/48 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых скоростей движущихся объектов.

Известны измерители угловой ско- роста, в которых чувствительным элементом является колеблющаяся струна, обладают ограничением на угловые перемещения сечения колеблющейся струны из-за жесткого крепления токоподводов в узло- вых точках, что приводит к уменьшению добротности l, |2J.

Целью изобретения является повышение добротности датчика. Это достигается тем что узел крепления одного конца струны выполнен в виде пластины, подвешенной на упругих торсионах, причем, ось, вокруг которой колеблется пластина, перпендигдглярна струне и проходит через место заделки конца струны в пластине.

На чертеже представлен общий вид струного датчика угловых скоростей. Датчик состоит из корпуса 1, струны 2 из магни- томягкого материала, магнита системы съема выходного сигнала 3, системы воз-

буждения, состоящей из пластины 4, узла привода 5 и узла освобождения 6, двух крышек 7, 8 и разъема 9. Один конец струны 2 жестко закреплен в выступе 10 корпуса 1 и электрически изолирован от корпуса. Второй конец струны 1 жестко закреплен в пластине 4, подвешенной на двух торсионах 11 к корпусу. Оьь торсионов проходит строго через место заделки струны 2 в пластине перпендикулярно струне. Узел привода 5 представляет собой поляризованную систему, состоящую из двух катушек 12, 13 и Ш -образного сердечника 14, средним выступом которого является постоянный магнит. Крайние выступы Ы -образного сердечника образуют зазор с концами пластины 4, Узел освобождения 6 представляет собой индуктивный датчик перемещения.

Колебения струны возбуждаются на второй гармонике. При колебаниях струны в обмотке катущки узла освобождения наводится сигнал освобождения синусоидальной формы, который после усиления (электронный преобразователь на рисунке не по-

казан) подается в катушки 12 и 13 узла привода 5. Пластина 4, подвешенная на тосионах 11, под действием электромагнитны сил узла привода 5 совершает крутильные колебания с частотой сигнала освобожде- НИН, т, е, с частотой, равной частоте 2-ой гармоники струны , и заставляет колебаться струну 2 в плоскости, перпендикулярной оси торсионов. При колебаниях струны под действием системы возбуждения струна движется вдоль магнитных силовых линий системы съема выходного сигнала 3.

При наличии угловой скорости SI , вектор которой совпадает по направлению с продольной осью струны, возникает кори- олисова сипа. Вектор кориолисовой сипы ортогонален к плоскости колебания струны. Ii3-3a наличия кориолисовой силы струна начинает колебаться по эллипсу, причем, эксцентриситет эллипса растет с увеличением угловой скорости Q. .

При колебательном движении по эллипсу струна 2 начинает пересекать магнитные силовые линии системы съема выходного сигнала 3 и в струне наводится э.д.с., пропорциональная длине участка струны, расположенного в магнитном поле, и изменепотока, т.е. угловой сконию магнитного рости Si .

Формула изобретения

Струнный датчик угловой скорости, содержащий струну, жестко закрепленные в узловой точке струны токоподводы, систему возбуждения с обратной связью и систему съема выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения добротности датчика, узел кретения одного конца струны выполнен в виде пластины, подвешенной на упругих торсионах, причем ось, вокруг которой колеблется пластина, перпендикулярна струне и проходит через место заделки конца струны в пластине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе :

1.Патент США № 3504554, кп,73-505 1971.

2.Патент США № 3520193, кл,73-505 1971.

Фиг.1

10

Фиг. г