Устройство для тарировки измерителей угловой скорости и ускорения Советский патент 1981 года по МПК G01P21/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАРИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ

Изобретение относится к области контроля прецизионных гироскопически приборов, применяемых в авиационном приборостроении и предназначено для контроля и регулировки крутизны выходной характеристики датчиков угловой скорости и углового ускорения. Известны устройства для регулировки и контроля крутизны характеристик указанных датчиков с использованием стенда гармонических колебаний ГП. В этих устройствах выходной сигнал с тарируемого датчика, установленного на стенде, совершающем гармоничес ки колебания заданной частоты и амплитуды, измеряется непосредственно измерительным прибором. Прототипом выбрано устройства, которое содержит стенд гармонических колебаний с датчиком угла, регистрирующий прибор, переменный резистор, операционный усилитель и фазосдвигаю щую цепочку 2. Недостатком такого устройства являются погрешности при измерении крутизны характеристик датчика угловых ускорений вследствие влияния измет нения частоты колеба1О1Й стенда (частотной ошибки стенда), а также вследствие ошибок операторов при визуальном, замере крутизны датчиков компенсационным методом из-за искажения формы сигналов испытуемого датчика И датчика угла стенда. Цель изобретения - повышение точности тарировки. Это достигается тем, что в устройство для тарировки измерителей угловой скорости и ускорения введены фазочувствительный выпрямитель, частотный дискриминатор, интегрирующее и множительное устройства, первое и второе суммирующие устройства, причем выход операционного усилителя через последовательно соединенные фазочувствительный вьшрямитель и интегрирующее устройство подключен к регистрирующему прибору и первому входу пер вого суммирующего устройства, второй вход которого через частотный дискриминатор подсоединен к датчику угла колебаний стенда, соединенному также с первым входом второго суммирующего устройства, и первым входом множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом первого суммирующего устройства, а выход егос вторым входом втброго суммирующего устройства, подключенного своим ,выхо дом к переменному резистору. На чертеже изображена блок-схема устройства. ,Устройство содержит стенд 1 гармонических колебаний, на столе которого установлен испытуемый датчик 2 и датчик 3 угла отклонения стенда, операционный усилитель 4, регистрирующий прибор 5 (индикатор ошибки), фазосдвигающзпо цепочку 6, переменный резистор 7, последовательно соеди ненные фазочувствительный выпрямител 8 и интегрирующее устройство 9, первое 10 и второе -11 суммирующие устройства, множительное устройство 12 и частотный дискриминатор 13. Устройство работает следующим образом. При измерении крутизны испытуемог датчика 2, например,датчика угловых ускорений, его устанавливают на стол стенда 1. Столу стенда задают сннусоидальные колебания, воспринимаемые датчиком 2 и датчиком 3 угла отклоне ния стенда. Выходной сигнал с датчика 2 через фазосдвигающую цепочку 6 поступает на первый вход операционного усилителя 4, а выходной сигнал с датчика 3 угла отклонения стенда поступает.на первый вход второго сум мирующего устройства 11 и с его выхо через переменный резистор на вход оп рационного усилителя 4. На операцион ном усилителе суммируются сигналы с датчика 2 угловых ускорений и датчик 3 угла. Для осуществления компенсационного метода измерения крутизны тарируемого датчика необходимо, чтоб фазы этих сигналов отличались на 180. При наличии ошибки в крутизне характеристики датчика угловых ускорений выходной сигнал, операционного усилителя 4 будет пропорционален величине этой ошибки. Для обеспечения компенсации сигналов датчика 2 угловых ускорений и датчика 3 угла необходимо в цепь сигнала датчика 3 угла дополнительно ввести поправку. Для этого к первому входу множительного стройства 12 подключен сигнал датчика 3 угла, а квторому входу - величина ошибки крутизны датчика 2 угловых ускорений. Выходной сигнал с множительного , устройства 12 подключен к второму входу второго суммирующего устройства 11. Сигнал ошибки, представляющий собой сумму двух синусоидальных сигналов с указанных датчиков 2 и 3, поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 8, где преобразуется в сигнал постоянного тока и подается затем на интегрирующее устройство 9, с выхода которого поступает на регистрирующий прибор 5 и на первьй вход первого суммирующего устройства 10. Проградуировав показание стрелки регистрирующего прибора 5 в процентах изменения крутизны датчика угловых ускорений относительно его номинального значения, по окончании процесса компенсации замеряют действительное значение крутизны характеристики датчика. При отклонении частоты колебаний стенда от номинальной крутизна характеристики датчика 2 отличается от номинальной, и для устранения этой погрешности вводится поправка - с помощью частотного дискриминатора 13 измеряется изменение частоты, которое после перемножения в множительном устройстве 12 с сигналом датчика 3 угла компенсирует погрешность крутизны датчика 2 угловых ускорений. При измерении крутизны характерис- .. тики датчика угловой скорости операция компенсационного измерения производится аналогичным образом. В этом случае контур компенсации по частоте (частотный дискриминатор 13) должен быть отключен. Формула изобретения Устройство для тарировки измерителей угловой скорости и ускорения, содержащее стенд гармонических колебаний и датчик угла колебаний стенда, регистрирующий прибор, переменный резистор, фазосдвигающую цепочку и операционный усилитель, вход которог

го через фазосдвигающую цепочку соединен с испытуемым измерителем и с переменным резистором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности тарировки, в него введены фазочувствительный выпрямитель, частотный дискриминатор, интегрирующее и множительное устройства, первое и второе суммирзпощие устройства, причем выход операционного усилителя через последовательно соединенные фазочувствительный выпряьщтель и интегрирующее устройствр подключен к реги-стрирующему прибору и первому входу первого суммирующего устройства, второй вход которого через частотный Дискриминатор подсоединен к датчику

угла колебаний стенда, соединенному также с первым входом второго суммирующего устройства и первым входом множительного устройства, второй вход которого соединен с выходом первого суммирующего устройства, а выход егос вторым входом второго суммирующего устройства, подключенного своим выходом к переменному резистору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 426159, кл. Р 21/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 694817, кл. G 01 Р 21/0.0, 1978. (прототип).