Patent RU-202884-U1 (RU)
Title: Гидродинамический гироскоп - акселерометр
IPC: G01C19/20
Filed: 2020-05-12
Granted: 2021-03-11
Abstract: Полезная модель относится к системам ориентации, навигации и управления подвижных объектов (ПО) - самолетов, кораблей и др. - и предназначена для определения двух компонентов вектора абсолютной угловой скорости и трех компонентов кажущегося ускорения ПО. Прибор может быть выполнен в микромеханическом варианте.Гидродинамический гироскоп - акселерометр, в состав которого входят корпус, полый герметичный ротор, между ротором и корпусом залита жидкость, датчики съема угловой информации, электродвигатель привода ротора, герметичный корпус закреплен на подвижном объекте, на роторе-поплавке цилиндрической формы помещен в центральной части электроизолированный, например, помедненный тонкостенный цилиндр, являющийся активной частью асинхронного электродвигателя, напротив него в центральной внутренней части корпуса помещен магнитопровод с обмотками статора электродвигателя привода ротора, с левого и правого торцов ротора нанесены круглые электроизолированые пластины торцевых подвижных электродов, на внутренней части корпуса напротив них размещены два разрезанных по диаметру электрода для осевого центрирования ротора-поплавка, с левого и правого цилиндрических сторон ротора расположены разрезные электроды с двумя диаметральными осевыми, направленными вдоль образующей прорезями, в свою очередь, против кольцевых подвижных разрезных силовых электродов расположены по двум окружностям электроизолированные пластины, составляющие по четыре пары неподвижных электродов межосевой радиальной коррекции, электроды расположены через 90 угловых градусов по окружностям, причем рядом между собой размещены два измерительных, а затем - два силовых электрода, и они строго соответствуют друг другу по четырем образующим цилиндра, при этом одноименные измерительные электроды, расположенные по одной окружности, соединены с соседними силовыми электродами этой же окружности посредством последовательно соединенных двух блоков линеаризации нелинейностей в составе бортового контроллера, а также усилителя мощности, образуя четыре силовые цепочки, составляющие два контура радиальной коррекции по углам α и β, торцевые разрезные электроды подключены параллельно к источнику сверхвысокочастотного напряжения, к другим источникам сверхвысокочастотного напряжения подключены восемь электродов радиальной коррекции, статор электродвигателя соединен с источником трехфазного переменного напряжения для привода во вращение ротора, по четыре пары левых и правых неподвижных силовых электродов соединены через блок электроники с измерительными электродами, образующими датчики углов α и β, используемые в контроллере для определения выходных сигналов по угловым скоростям ωx, ωу, вторые выходы измерительных электродов предназначены, за счет зазоров на активной части ротора электродвигателя, для определения частоты вращения ротора и управления ею с помощью блока электроники, отличительной особенностью является то, что внутренняя полость прибора заполнена двумя несмешивающимися маловязкими жидкостями с возможно большей разницей плотностей, объем менее плотной жидкости должен составлять 30-40% от общего объема жидкостей, ротор-поплавок должен иметь либо остаточную плавучесть, либо выталкивающую силу для создания акселерометра, в конструкции применен компенсатор объемного расширения жидкости, например, в виде сильфона, в схему обработки сигналов введен усилитель сигнала, его вход соединен с выходом электростатического датчика осевых перемещений ротора-поплавка, а выход - со входом микроконтроллера, в котором предусмотрен элемент схемы по выделению из сигналов датчиков перемещений вдоль осей ох, оу сигналов по углам α и β, а также по поступательным перемещениям ротора-поплавка вдоль осей ох и оу, применен датчик; его перемещений вдоль оси oz с усилителем сигнала этого датчика, которые соединены через микроконтроллер с микропроцессором, выходом которого являются два компонента угловой скорости и три компонента кажущегося ускорения подвижного объекта.