способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости

Классы МПК:G01C19/56 поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами, например с камертоном 
G01P9/04 с использованием поворотно-чувствительных устройств с вибрирующими массами, например камертонов 
G01P21/00 Испытания и калибровка приборов и устройств, отнесенных к другим группам данного подкласса
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (ОАО "НИИ "Элпа") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-02-26
публикация патента:

Изобретение относится к малогабаритным вибрационным датчикам угловой скорости (ДУС), в частности к производству и технологии балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного чувствительного элемента ДУС. Способ балансировки заключается в том, что чувствительный элемент возбуждают автогенератором на первой гармонике моды колебаний, перпендикулярных плоскости соединения половин биморфной балки, измеряют разность фаз и разность амплитуд сигналов с измерительных электродов чувствительного элемента при его колебаниях на указанной моде и сводят их к минимуму, выполняя пропилы лазерным лучом на чувствительном элементе со стороны возбуждающего электрода. Изобретение позволяет повысить производительность и точность балансировки, а также упростить определение и удаление несбалансированной массы биморфного чувствительного элемента вибрационного пьезокерамического ДУС. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351

Формула изобретения

1. Способ балансировки биморфного пьезоэлектрического балочного чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, представляющего собой балку прямоугольного сечения, слои которой поляризованы во встречном направлении, имеющую две параллельные поверхности, одна из которых покрыта возбуждающим электродом, а вторая разделена продольным пропилом на две равные части, покрытые измерительными электродами, включающий возбуждение чувствительного элемента и выполнение пропилов, отличающийся тем, что чувствительный элемент возбуждают автогенератором на первой гармонике моды колебаний, перпендикулярных плоскости соединения половин биморфной балки, измеряют разность фаз и разность амплитуд сигналов с измерительных электродов чувствительного элемента при его колебаниях на указанной моде и сводят их к минимуму, выполняя пропилы лазерным лучом на чувствительном элементе со стороны возбуждающего электрода, при этом сначала в центральной области чувствительного элемента симметрично относительно поперечной оси симметрии - для устранения разности фаз, а затем вблизи линий закрепления упругих подвесов - для устранения разности амплитуд.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что балансировочные пропилы выполняют максимально близко к краям балки, а их параметры выбирают из условий:

sспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 0,1b, lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 =С1·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 при lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 1/4, lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 =С2·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A при lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 1/10,

где s - ширина балансировочных пропилов; b - ширина балки; l - длина балки; lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - длина балансировочных пропилов для балансировки фаз, мкм; lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - длина балансировочных пропилов для балансировки амплитуд, мкм; способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - разность фаз, градус; способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 А - разность амплитуд, мВ;

C1, C2 - константы, определяемые экспериментально для каждого типа чувствительных элементов, мкм/градус, мкм/мВ.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что балансировочные пропилы выполняют лазерным излучением с наносекундной длительностью импульсов и средней мощностью менее 15 Вт для сведения к минимуму тепловой деполяризации пьезокерамики, при этом для учета долговременной релаксации свойств чувствительного элемента, при расчете длины балансировочного реза, перед регулировкой вводят устанавливаемую экспериментально поправку для разности фаз.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к малогабаритным вибрационным датчикам угловой скорости (ДУС), в частности к производству и технологии балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного чувствительного элемента ДУС.

Известен способ балансировки полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа (патент RU 2147117 С1), заключающийся в том, что резонатор закрепляют за ножку, устанавливают пьезоэлектрический датчик на свободном конце ножки, возбуждают колебания, измеряют напряжение датчика для различных ориентаций стоячей волны в резонаторе, рассчитывают неуравновешенную массу математической обработкой полученных экспериментальных данных и удаляют неуравновешенную массу ионным лучом с поверхности полусферической оболочки резонатора.

Недостатки данного решения состоят в сложности методики и трудоемкости процесса определения неуравновешенной массы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является патент US 6023973.

В этом изобретении способ балансировки биморфного чувствительного элемента вибрационного пьезокерамического ДУС заключается в определении несбалансированной массы чувствительного элемента путем измерения АЧХ двух резонаторов отдельно и биморфной балки в целом. Удаление определенной таким способом несбалансированной массы производится путем выполнения на чувствительном элементе пропилов лазерным лучом, режущим инструментом с непосредственным контактом с поверхностью балки, струей песка, выбрасываемой под давлением, со стороны измерительных электродов (на одном из них).

Недостатки прототипа заключаются в сложности, недостаточной точности определения несбалансированной массы чувствительного элемента и, как следствие, низкой точности балансировки, а также в невысокой производительности процесса балансировки. Удаление несбалансированной массы со стороны измерительных электродов уменьшает также количество пьезоактивного материала с детектирующей угловую скорость части биморфной балки, снижая чувствительность ДУС в целом.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в повышении производительности и точности балансировки, а также в упрощении способа определения и удаления несбалансированной массы биморфного чувствительного элемента вибрационного пьезокерамического ДУС.

Указанный технический результат достигается способом балансировки биморфного пьезоэлектрического балочного чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, представляющего собой балку прямоугольного сечения, слои которой поляризованы во встречном направлении, имеющую две параллельные поверхности, одна из которых покрыта возбуждающим электродом, а вторая разделена продольным пропилом на две равные части, покрытые измерительными электродами, включающим возбуждение чувствительного элемента и выполнение пропилов, отличающимся тем, что чувствительный элемент возбуждают автогенератором на первой гармонике моды колебаний, перпендикулярных плоскости соединения половин биморфной балки, измеряют разность фаз и разность амплитуд сигналов с измерительных электродов чувствительного элемента при его колебаниях на указанной моде и сводят их к минимуму, выполняя балансировочные пропилы лазерным лучом на чувствительном элементе со стороны возбуждающего электрода, при этом сначала в центральной области чувствительного элемента симметрично относительно поперечной оси симметрии - для устранения разности фаз, а затем вблизи линий закрепления упругих подвесов - для устранения разности амплитуд, причем параметры балансировочных пропилов выбирают из условий (1):

sспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 0.1b,

lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 =С1·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 при lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 l/4,

la=С2·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A при laспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 l/10,

где s - ширина балансировочных пропилов;

b - ширина балки;

l - длина балки;

lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - длина балансировочных пропилов для балансировки фаз, мкм;

la - длина балансировочных пропилов для балансировки амплитуд, мкм;

способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - разность фаз, градус;

способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A - разность амплитуд, мВ;

С1, С2 - константы, определяемые экспериментально для каждого типа чувствительных элементов, мкм/градус, мкм/мВ.

Указанный технический результат достигается так же тем, что балансировочные пропилы выполняют лазерным излучением с наносекундной длительностью импульсов и средней мощностью до 15 Вт для минимизации эффекта тепловой деполяризации пьезокерамики и учитывают долговременную релаксацию свойств чувствительного элемента путем введения устанавливаемой экспериментально поправки для разности фаз при расчете длины балансировочного пропила перед балансировкой.

Таким образом, отличительным признаком изобретения является: возбуждение колебаний чувствительного элемента на первой гармонике моды колебаний, перпендикулярных плоскости соединения половин биморфной балки, измерение разности фаз и амплитуд сигналов с измерительных электродов и сведение их к минимуму путем выполнения балансировочных пропилов лазерным лучом на чувствительном элементе со стороны возбуждающего электрода, над измерительным электродом, имеющим меньшее значение фазы относительно сигнала с возбуждающего электрода для устранения разности фаз сигналов с измерительных электродов и имеющим большее значение амплитуды для устранения разности амплитуд этих сигналов, выполнение балансировочных пропилов максимально близко к краям балки и выбор их параметров из условий (1):

- sспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 С1·0,1b,

lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 =C1·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 при lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 l/4,

la=С2·способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A при laспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 l/10,

где s - ширина балансировочных пропилов;

b - ширина балки;

l - длина балки;

lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - длина балансировочных пропилов для балансировки фаз, мкм;

la - длина балансировочных пропилов для балансировки амплитуд, мкм;

способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 - разность фаз, градус;

способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A - разность амплитуд, мВ;

С1, С2 - константы, определяемые экспериментально для каждого типа чувствительных элементов, мкм/градус, мкм/мВ;

- выполнение балансировочных пропилов лазерным излучением с наносекундной длительностью импульсов и средней мощностью способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 15 Вт;

- учет долговременной релаксации свойств чувствительного элемента перед балансировкой при расчете длины балансировочного пропила путем введения устанавливаемой экспериментально поправки для разности фаз.

Указанная совокупность отличительных признаков способа балансировки балочного биморфного чувствительного элемента ДУС позволяет достичь технического результата, заключающегося в упрощении и повышении точности способа балансировки балочного чувствительного элемента ДУС.

Изобретение поясняется фигурами 1-11.

На фиг.1 приведено схематическое изображение биморфной балки,

где 1 - разделительный (основной) пропил;

2 - измерительные электроды;

3 - возбуждающий электрод.

На фиг.2 - вид поперечного сечения биморфной балки.

На фиг.3 - схема возбуждения чувствительного элемента и измерения фаз и амплитуд сигналов с измерительных электродов,

где 4 - чувствительный элемент;

5 - фазосдвигающие цепи;

6 - резистор;

7 - инвертор;

8 - буферные усилители (повторители).

На фиг.4 - схематическое изображение чувствительного элемента с балансировочными пропилами для регулировки разности фаз сигналов с измерительных электродов,

где 9 - балансировочный пропил для регулировки разности фаз сигналов с измерительных электродов;

10 - упругие подвесы.

На фиг.5 - схематическое изображение чувствительного элемента с балансировочными пропилами для регулировки разности амплитуд сигналов с измерительных электродов,

где 10 - упругие подвесы;

11 - балансировочные пропилы для регулировки разности амплитуд сигналов с измерительных электродов.

На фиг.6 - общий вид экспериментального образца чувствительного элемента ДУС с балансировочными пропилами (фото),

где 9 - балансировочный пропил для регулировки разности фаз сигналов с измерительных электродов;

10 - упругие подвесы;

11 - балансировочный пропил для регулировки разности амплитуд сигналов с измерительных электродов.

На фиг.7 - экспериментальные зависимости разности фаз способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 от параметров балансировочного пропила.

На фиг.8 - влияние положения балансировочного пропила относительно края балки на величину разности фаз способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 .

На фиг.9 - фрагмент балки с балансировочным пропилом с отступом способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 от ее края (фото).

На фиг.10 - зависимость разности амплитуд сигналов способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 А от длины la балансировочного пропила.

На фиг.11 - экспериментальные зависимости долговременной релаксации разности фаз после балансировки.

Балансировка чувствительного элемента вибрационного ДУС согласно настоящему изобретению производится следующим образом.

Чувствительный элемент вибрационного ДУС представляет собой биморфную пьезокерамическую балку прямоугольного сечения (фиг.1, 2), слои которой поляризованы во встречном направлении. Характерные размеры балки чувствительных элементов малогабаритных вибрационных ДУС: длина l=20 мм, толщина h=1 мм и ширина b=1 мм. Глубина d и ширина с разделительного пропила равны соответственно 250 мкм и 100 мкм. Электроды 2 (фиг.1), разделенные пропилом 1 - измерительные, а сплошной электрод 3 на противоположной стороне - возбуждающий.

Две части биморфной балки между каждым из измерительных электродов и возбуждающим образуют два отдельных резонатора. Вследствие технологических погрешностей и неоднородности электрофизических параметров пьезокерамики по объему балки фазы и амплитуды сигналов с этих резонаторов будут несколько отличаться друг от друга.

Сущность операции балансировки состоит в устранении разности фаз способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 и разности амплитуд способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A сигналов, снимаемых с измерительных электродов 2 двух резонаторов.

Для регистрации способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 и способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A чувствительный элемент возбуждают на первой гармонике моды колебаний, перпендикулярных плоскости соединения половин биморфной балки. Чувствительный элемент 4 (фиг.3) является частотозадающим элементом автогенератора, состоящего из трех фазосдвигающих цепей 5, резистора 6 и инвертора 7. Буферные усилители 8 служат гальванической развязкой автогенератора от измерительной части схемы.

Для балансировки фаз и амплитуд сигналов производят удаление части материала балки, выполняя балансировочные пропилы со стороны возбуждающего электрода 3 над измерительным электродом 2 чувствительного элемента, имеющим меньшее значение фазы для устранения разности фаз сигналов и имеющим большее значение амплитуды для устранения разности амплитуд сигналов.

Определение параметров балансировочных пропилов производят, исходя из вышеприведенных соотношений для s, lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 , la (1).

Операцию балансировки чувствительного элемента начинают с балансировки разности фаз сигналов с измерительных электродов, выполняя пропил 9 (фиг.4, 6) в центральной области возбуждающего электрода 3 симметрично поперечной оси симметрии балки и вблизи края балки. Как правило, после балансировки фаз разность амплитуд этих сигналов значительно уменьшается или вообще отсутствует.

При необходимости балансировки амплитуд сигналов с измерительных электродов пропилы 11 (фиг.5, 6) выполняют вблизи мест крепления упругих подвесов 10 к балке около ее края.

Согласно настоящему изобретению выполнение балансировочных пропилов 9, 11 производится с помощью лазерного излучения с наносекундной длительностью импульсов, например с помощью лазера, на парах меди, длительность импульсов у которого способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 20 нс.

Экспериментально установлено, что при средней мощности лазерного излучения способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 15 Вт существенной деполяризации пьезокерамики вследствие теплового воздействия лазерного излучения не происходит. Наблюдается долговременная релаксация разности фаз сигналов (фиг.11) порядка 6 градусов в направлении исходной разности фаз (до балансировки), которую учитывают, вводя поправку при расчете длины балансировочного реза lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 .

Пример реализации заявляемого способа балансировки чувствительного элемента ДУС

На фигуре 7 приведены экспериментальные зависимости разности фаз способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 сигнала от длины lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 , ширины s и глубины балансировочных пропилов, а на фигуре 8 - от положения балансировочного пропила 9 относительно края балки для типового балочного биморфного чувствительного элемента (фиг.1) размером 20 мм × 1 мм × 1 мм, изготовленного из горячепрессованной пьезокерамики ЦТС-47.

Балансировочные пропилы 9, 11 выполнялись лазером на парах меди, мощностью способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 15 Вт при длительности импульсов ~20 нс.

Из фигуры 7 видно, что чем меньше ширина s и глубина балансировочных пропилов, тем точнее осуществляется балансировка фаз. Причем для увеличения производительности балансировки чувствительных элементов балансировочные пропилы 9, 11 выполнялись максимально близко к краям балки.

Для балансировочных пропилов 9 шириной s=80 мкм и глубиной 25 мкм коэффициент С1способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 3000/115способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 26 [мкм/град], а для балансировочных пропилов 9 шириной s=210 мкм, глубиной 70 мкм коэффициент C1способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 500/100способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 5 [мкм/град].

Точность выполнения балансировочных пропилов 9, необходимая для выполнения балансировки фаз с точностью способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 2 град, легко достигается лазерной обработкой.

Практика показала, что исходная разность фаз способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 не превышает 100°.

Из фигуры 8 видно, что чем ближе расположен балансировочный пропил 9 к краю балки чувствительного элемента, тем быстрее выполняется процесс балансировки фаз, а чем ближе к центру балки, тем медленнее и точнее.

На фигуре 10 показана зависимость разности амплитуд сигналов способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A от длины la балансировочного пропила 11: для пропила глубиной 25 мкм и шириной 80 мкм изменение способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A на один миллиметр длины пропила равно 2В, т.е. коэффициент С2=0.5 мкм/мВ.

Исходная максимальная разность амплитуд сигналов способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 Амакс после устранения разности фаз не более 1.2В. При этом максимально допустимая длина la балансировочных пропилов 9, 11 равна 2 мм.

В результате лазерной обработки происходит деполяризация кромки пьезоматериала вдоль длины балансировочного пропила. Ширина ее зависит от ширины и глубины балансировочного пропила. После прекращения обработки происходит длительная, в течение нескольких дней при комнатной температуре, релаксация структуры и свойств пьезоматериала, что отражается на изменении конечных величин способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 на 2÷6 град и способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 А на 0.05В.

На фигуре 11 приведены экспериментальные данные по изменению разности фаз в течение 53 суток. Введение поправки в 10% от исходной (до балансировки) разности фаз при расчете длины lспособ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 балансировочного пропила позволяет учесть влияние долговременной релаксации пьезоматериала на результаты процесса балансировки и обеспечить устранение разностей фаз и амплитуд сигналов с точностью: способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 2 град и способ балансировки пьезоэлектрического балочного биморфного   чувствительного элемента вибрационного датчика угловой скорости, патент № 2417351 A=10 мВ.

Класс G01C19/56 поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами, например с камертоном 

система и способ сбора сейсмических данных -  патент 2523734 (20.07.2014)
вибрационный вакуумный микрогироскоп -  патент 2518379 (10.06.2014)
адаптивный датчик на основе чувствительного полевого прибора -  патент 2511203 (10.04.2014)
калибровка вибрационного гироскопа -  патент 2509980 (20.03.2014)
пьезогироскоп -  патент 2498217 (10.11.2013)
измеритель угловой скорости -  патент 2486468 (27.06.2013)
микромеханический вибрационный гироскоп -  патент 2485444 (20.06.2013)
осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты) -  патент 2476824 (27.02.2013)
способ измерения при помощи гироскопической системы -  патент 2476823 (27.02.2013)
микромеханический гироскоп компенсационного типа -  патент 2471149 (27.12.2012)

Класс G01P9/04 с использованием поворотно-чувствительных устройств с вибрирующими массами, например камертонов 

Класс G01P21/00 Испытания и калибровка приборов и устройств, отнесенных к другим группам данного подкласса

способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости -  патент 2526508 (20.08.2014)
способ настройки струнного акселерометра -  патент 2526200 (20.08.2014)
центрифуга -  патент 2522625 (20.07.2014)
способ градуировки пъезоэлектрического акселерометра на низких частотах и устройство для его осуществления -  патент 2519833 (20.06.2014)
вращающееся не зависящее от ориентации гравиметрическое устройство и способ коррекции систематических ошибок -  патент 2515194 (10.05.2014)
устройство для крепления и предварительной оценки параметров измерительного прибора -  патент 2513037 (20.04.2014)
способ калибровки инерциального измерительного модуля по каналу акселерометров -  патент 2477864 (20.03.2013)
способ определения масштабного коэффициента маятникового компенсационного акселерометра -  патент 2465608 (27.10.2012)
стенд для воспроизведения угловых скоростей, изменяющихся по гармоническому закону -  патент 2460079 (27.08.2012)
способ передачи данных между измерительным преобразователем и управляющим устройством и линия связи для его осуществления -  патент 2449940 (10.05.2012)
Наверх