Преобразователь угловой скорости Советский патент 1978 года по МПК G01P3/22 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и автоматики и может быть использовано для преобразования угловых скоростей движущихся объектов в электрический сигнал.

Известны преобразователи угловой скорости, содержащие корпус, измерительную газовую камеру, источник газа постоянного давления, расходное сопло и манометрический измеритель давления 1.

Такие преобразователи характеризуются низкой точностью и надежностью измерения.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - преобразователь угловой скорости, содержащий сопло, замкнутую газовую цепь с рабочей камерой, термоанеморезисторы, включенные в электроизмерительную схему, нагнетатель, питаемый генератором 2. Нестабильность работы нагнетателя и выходных характеристик преобразователя обуславливает недостаточную точность работы преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены сумматор, схема сравнения, задатчик эталонного сигнала и управляющий элемент, выход которого соединен с входом геиератора, а вход подключен к выходу схемы сравнения, входы которой подсоединены к выходам задатчика эталонного сигнала и сумматора, входы которого связаны с выходами измерительных схем.

На чертеже схематически показан преобразователь угловой скорости.

Преобразователь содержит герметичный корпус 1, в котором размещены нагнетатель 2, обеспечивающий формирование струи газа через сопло 3 и циркуляцию цо рабочей камере 4 и каналу 5 к нагнетателю 2. В рабочей камере 4 в плоскости, перпендикулярной к оси симметрии рабочей камеры, установлены термоанеморезисторы 6. Термоанеморезисторы включены в электроизмерительные схемы 7 и 8, выходы которых связаны с индикатором 9 угловой скорости и с сумматором 10. Выход сумматора нодсоединен к первому входу схемы 11 сравнения, а к второму входу - выход задатчика 12 эталонного сигнала. Выход схемы сравнения соединен с входом управляющего элемента 13, выход которого подключен к входу генератора 14, питающего нагнетатель.

Преобразователь работает следующим образом.

При отсутствии угловой скорости а струя газа, имеющая в поперечном сечении параболический закон распределения скоростей, обтекает с одинаковой средней скоростью термоанеморезисторы 6. При этом на выходах электроизмерительных схем 7 и 8 находятся одинаковые сигналы, и индикатор 9 указывает нуль угловой скорости (О. Сигнал на выходе сумматора 10 пронорционален сумме выходных сигналов с электроизмерительных схем 7 и 8. Этот суммарный сигнал сравнивается по уровню с сигналом от задатчика 12.

При равенстве выходных сигналов со схем 10 и 12 схема И сравнения поддерживает постоянную величину выходного напрялсения или частоты (в зависимости от режима работы нагнетателя) через унравляющий элемент генератора. Если происходит разбаланс сигналов со схем 10 и 12, например, при изменении каких-либо параметров нагнетателя, то срабатывает схема 11 сравнения и изменяет релсим работы генератора до тех пор, пока нагнетатель 2, формирующий струю газа в рабочей камере 4, не изменяет параметров струи и выходные сигналы измерительных схем 7, 8 и, следовательно, сумматора 10 до уровня выходного сигнала задатчика 12 эталонного сигнала.

Задатчик 12 эталонного сигнала формирует уровень выходного сигнала в соответствии с изменением температуры среды. В простейшем случае это делитель напряжения в виде двзх резисторов, один из которых терморезистор. Таким образом, при измененни температуры среды изменяется выходной сигнал от сумматора и задатчика 12, что обеспечивает температурную коррекцию и стабилизацию релшма работы нагнетателя 2 независимо от изменения параметров управляющего элемента 13, генератора 14 и нагнетателя.

При ноявленни сигнала по угловой скорости to изменяются средние скорости обтекания термоанеморезисторов, так как струя отклоняется от оси симметрии рабочей камеры 4. Одна из измерительных схем 7 (8) увеличивает свой сигнал, а другая на столько же уменьшает из-за симметрии картины распределения скоростей в поперечном сечении струн. Это нриводит к неизменности выходного сигнала сумматора 10 при появлении угловой скорости для данной температуры среды. В то же время индикатор 9 показывает величину угловой скорости «, пропорциональную отклонению струи.

Таким образом, предлагаемая схема позволяет исключать температурные изменения параметров генератора, регулирующего элемента и нагнетателя, что повышает точность измерения угловой скорости.

Формула изобретения

Преобразователь угловой скорости, содержащий сопло, замкнутую газовую день с рабочей камерой, термоанеморезисторы,

включенные в электроизмерительную схему, нагнетатель, питаемый генератором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, Б неговведены сумматор, схема сравнения, задатчик эталонного сигнала и

управляющий элемент, выход которого соединен с входом генератора, а вход подключен к выходу схемы сравнения, входы которой подсоединены к выходам задатчика эталонного сигнала и сумматора, входы которого связаны с выходами измерительных схем.

Источники информации, при1;лтые во внимание при экснертизе

1.Ибрагимов И. А., Фарзане И. Г., Илясов Л. В. Элементы н системы пневмоавтоматики. М., «Высшая школа, 1975, с. 278.

2.Патент США № 3587328, кл. 73-516, 1970.

i

„-1

i