способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости

Классы МПК:G01P21/00 Испытания и калибровка приборов и устройств, отнесенных к другим группам данного подкласса
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-04-22
публикация патента:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения динамических характеристик датчиков угловой скорости в условиях воздействия на них статических ускорений. Способ основан на использовании двойной центрифуги с независимыми приводами двух платформ - ротора и установленного на нем поворотного стола. Исследуемый датчик угловой скорости устанавливается на поворотный стол таким образом, что ось вращения малого стола совпадает с осью чувствительности датчика угловой скорости. При задании скорости вращения ротора для обеспечения воздействия статического ускорения и скорости вращения поворотного стола, изменяющейся по гармоническому закону, в направлении, противоположном направлению вращения ротора центрифуги, на исследуемый датчик угловых скоростей будет поступать модулированный сигнал угловой скорости заданной частоты. Определение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик датчика производится путем последовательного изменения частоты задаваемой гармонической угловой скорости, а также сравнения сигналов на входе и выходе исследуемого датчика. Технический результат заключается в возможности оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости при воздействии на них статических ускорений.

Формула изобретения

Способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости при воздействии на них статических ускорений путем измерения их частотных характеристик, заключающийся в том, что исследуемый датчик угловой скорости помещают на поворотном столе двойной центрифуги, при этом угловая скорость вращения поворотного стола задается равной скорости вращения основной оси центрифуги в обратном направлении, отличающийся тем, что поворотный стол наряду с постоянным вращением реализует гармонические колебания, при этом изменяют частоту гармонических колебаний угловой скорости поворотного стола и сравнивают сигналы на входе и выходе датчика угловой скорости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения динамических характеристик датчиков угловых скоростей в условиях воздействия на них статического ускорения путем измерения их частотных характеристик.

Известен способ определения частотных характеристик акселерометров с использованием двойной центрифуги с независимыми приводами двух платформ, представляющей собой ротор с установленным на нем поворотным столом. Исследуемый датчик помещают на некотором фиксированном расстоянии r от оси вращения поворотного стола, при этом двойная центрифуга воспроизводит одновременно постоянные и гармонические линейные ускорения, пропорциональные скорости вращения центрифуги, амплитуда которых зависит от расстояния от центра вращения до первичного преобразователя датчика. Исключение погрешностей, вызванных чувствительностью некоторых типов акселерометров к угловой скорости, достигается путем задания скорости вращения поворотного стола, равной скорости вращения основной оси центрифуги в обратном направлении [Синельников А..Е. Низкочастотные линейные акселерометры. Методы и средства поверки и градуировки. - М.: Изд-во стандартов, 1979, с.87-89].

Данный способ выбран за прототип предлагаемого изобретения.

Указанный способ позволяет производить определение частотных характеристик акселерометров, однако не применим для датчиков угловой скорости, поскольку обеспечивается гармоническое изменение линейного ускорения, а не угловой скорости.

Задачей изобретения является совершенствование способа оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, в частности, при воздействии на них статических ускорений более lg путем измерения их частотных характеристик (амплитудно-частотной и фазочастотной).

Поставленная задача решается тем, что датчик угловой скорости устанавливают на поворотный стол двойной центрифуги таким образом, что ось вращения малого стола совпадает с осью чувствительности исследуемого датчика Статическое ускорение, воздействующее на исследуемый прибор, при этом будет составлять

способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 , где способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ротора - угловая скорость вращения ротора центрифуги, R - расстояние между осями вращения ротора и поворотного стола. Погрешности воспроизведения ускорения, вызванные неточностью установки датчика на оси стола, можно считать несущественными. При этом скорость вращения поворотного стола задается равной скорости вращения основной оси центрифуги в обратном направлении.

Для обеспечения возможности определения частотных характеристик датчиков угловой скорости поворотный стол кроме постоянного вращения реализует гармонические колебания угловой скорости. В результате скорость вращения поворотного стола изменяется по гармоническому закону способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 стола=sin(способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 t)-способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ротора. При этом на вход исследуемого датчика будет поступать модулированный сигнал угловой скорости заданной частоты способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 =sin(способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 t), где способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 - частота гармонических колебаний угловой скорости

Определение частотных характеристик исследуемого датчика производится путем последовательного изменения частоты способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 задаваемых гармонических колебаний угловой скорости поворотного стола. Получение амплитудно-частотной характеристики производится путем сравнения амплитуд сигнала на входе и на выходе датчика угловой скорости на различных частотах задаваемых гармонических колебаний: способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 , где Aвых(способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ) - амплитуда сигнала на выходе датчика, Aвх (способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ) - амплитуда сигнала на входе датчика. Получение фазочастотной характеристики производится путем сравнения фазы сигнала на входе и на выходе датчика угловой скорости на различных частотах задаваемых гармонических колебаний: способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 , где способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 вых(способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ) - фаза сигнала на выходе датчика, способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 вх(способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости, патент № 2526508 ) - фаза сигнала на входе датчика.

В результате появляется возможность производить определение динамических характеристик датчиков угловой скорости в условиях воздействия на них статических линейных ускорений более lg путем измерения их частотных характеристик.

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

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)
устройство для калибровки термоанемометрических датчиков скорости потока жидкости -  патент 2444739 (10.03.2012)
Наверх