УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ УПРУГОГО ПОДВЕСА ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА АКСЕЛЕРОМЕТРА

Устройство определения жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра
Полезная модель относится к приборостроению и может быть использована для контроля компенсационных маятниковых акселерометров с упругим подвесом чувствительного элемента.
Известно устройство определения жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, (см. Авторское свидетельство СССР № 866482 кл. G 01 Р 21/00, 1973 г.).
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство определения жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, (см. Д.А.Браславский «Приборы и датчики летательных аппаратов изд-во Машиностроение, М.1970 г. с. 352).
Недостатком известного устройства является малая точность измерения и невозможность автоматизации процесса измерений.
Целью полезной модели является повышение точности и получение возможности автоматизировать процесс измерения.
Сушность полезной модели заключается во введении дополнительных блоков в известное устройство и создание новых функциональных связей между ними, а именно: в устройство дополнительно введены шаговый двигатель, генератор тактовых импульсов, ключ, вычислитель момента, два блока памяти, анализатор, формирователь управляющего сигнала, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, причем выход датчика момента последовательно соединен с первым входом вычислителя момента, на (п 1)-е входы которого поданы сигналы паспортных параметров акселерометра, перым блоком памяти, анализатором, выход которого соединен с первым входом второго блока памяти, а выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу источника питания, а третий с выходом формирователя управляющего сигнала, вход которого соединен со вторым выходом первого
блока памяти, выход ключа соединен со входом шагового двигателя, а выход шагового двигателя соединен со входом регулируемого потенциометра, при этом выход измерителя напряжения последовательно соединен с аналого-цифровым преобразователем, вторым входом второго блока памяти и первым входом вьиислителя жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, на (п - 1)-е входы которого поданы сигналы паспортных параметров акселерометра.
На фиг. 1 представлена функциональная схема заявленного устройства определения жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра, где:
1- исследуемый акселерометр;
2- датчик момента;
3- вьиислитель момента;
4- первый блок памяти;
5- анализатор;
6- формирователь управляющего сигнала;
7- источник питания;
8- регулируемый потенциометр;
9- шаговый двигатель;
10- генератор тактовых импульсов;
11- ключ;
12- датчик угла поворота;
13- измеритель напряжения;
14- аналого-цифровой преобразователь;
15- второй блок памяти;
16- вычислитель жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра.
Устройство работает следующим образом:
Исследуемый акселерометр 1 устанавливают в одном из двух положений, в котором его измерительная ось вертикальна и подключают соответственно к датчику момента 2 и датчику угла поворота 12. При включении источника питания 7 в цепи датчика момента 2 протекает ток, величина которого определяется суммарным сопротивлением обмотки датчика момента RftM и последовательно включенным сопротивлением нагрузки Rn
регулируемого потенциометра 8. Управление регулируемым потенциометром 8 осуществляется с помощью шагового двигателя 9, который включается при поступлении на его вход сигнала от генератора тактовых импульсов 10, через ключ 11, при наличии на его входе разрешающего сигнала от формирователя управляющего сигнала 6, определяющего один цикл измерения. На каждом шаге шагового двигателя 9 происходит изменение величины нагрузочного сопротивления Rn в блоке 8 и соответственно изменяется величина момента датчика момента 2, которая вычисляется по формуле:
Mn  Mo(j f -1),где(1)
UK К.П + Кдм
MO - маятниковость акселерометра;
Rn - сопротивление нагрузки;
RdM - сопротивление обмотки датчика момента;
U6 - напряжение источника внешнего сигнала;
UK - крутизна выходной характеристики акселерометра;
MO, UK, Rn - берутся из паспорта на акселерометр в вьиислителе момента 3, затем запоминается в первом блоке памяти 4. С первого выхода первого блока памяти 4 информационный сигнал поступает на вход анализатора 5, в котором производится проверка результатов на «совпадение, т.е. определяется конкретное значение адресов шагового двигателя, при котором произошло совпадение значений моментов. По адресам шагового двигателя определяются конкретные значения сопротивлений, обеспечивших равенство моментов. Одновременно со воторого выхода первого блока памяти 4 служебный сигнал разрешения - считывания поступает на вход формирователя управляющего сигнала 6, по которому и формируется управляющий сигнал разрешающий поступление очередного тактового импульса на шаговый двигатель 9. На выходе датчика угла поворота 12 формируется сигнал пропорциональный углу поворота датчика момента Udy. в блоке 13 производятся измерения значений напряжения Udy, в соответствии с положением шагового двигателя и через аналого-цифровой преобразователь 14 поступает на первый вход второго блока памяти 15. Ноэтому после определения конкретных значений адресов шагового двигателя, при котором произошло совпадение моментов, анализатором 5 на выходе формируется сигнал, по которому из второго блока памяти 15 считьшаются соответственно значения напряжений при равенстве моментов и определяется величина приращения AUdy, которая поступает в вычислитель жесткости упругого подвеса 16, в котором вычисляется иско,
мое значение коэффициента жесткости унругого подвеса чувствительного элемента акселерометра Кт но формуле:
( )
с/;сА /аИ  + а)( + ))
MO - маятниковость акселерометра;
t/б - нанряжение источника внешнего сигнала;
UK - крутизна выходной характеристики акселероментра;
Кду - коэффициент передачи датчика угла;
bJJdy - изменение выходного напряжения датчика угла;
Rn - сопротивление нагрузки;
RdM - сопротивление обмотки датчика момента;
Км  - сопротивления регулируемого потенциометра для двух положений чувствительного элементоа акселерометра.
Величины MO, UK, Rn, Кду - берутся из паспорта на акселерометр и вводятся в вьиислитель оператором.
Изпользование заявленной полезной модели позволяет повысить точность измерения за счет прецизионного подбора параметров измерительной системы для определения жесткости упругого подвеса чувствительного элемента акселерометра. А также автоматизировать нроцесс путем измерения параметров в цикле запоминания всех необходимых результатов эксперимента, их математической обработки и выбора оптимальных значений параметров ддя расчета коэффициента жесткости.