SU1569728A1 - Способ определени величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники. Цель изобретени  - повышение точности определени  нелинейности акселерометра. Дл  измерени  нелинейности акселерометр устанавливают последовательно в различные положени  относительно направлени  ускорени  силы т жести, по обмотке обратного преобразовател  пропускают переменный ток и измер ют вызванное переменным током изменение посто нного выходного сигнала акселерометра. Переменный ток дл  испытаний задают на двух различных частотах, замер ют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразовател  и нагрузочного резистора. Значение частот наход т из услови  равенства суммы указанных фазовых сдвигов 90 и 180°. 1 ил.

Description

(Л С

Изобретение относитс  к измерительной технике и можеч быть использовано дл  контрол  компенсационных акселерометров с магнитоэлектрическим обратным преобразователем.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  нелинейности акселерометра.

На чертеже приведена схема устройства , реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит чувствительный элемент 1 с датчиком 2 положени  и обратным преобразователем 3. Чувствительный элемент 1 через датчик 2 положени , усилитель 4 и обратный пре- образбватель 3 охвачен обратной св зью . В цепь обратного преобразовател  включен нагрузочный резистор 5. Параллельно обмотке обратного преобразовател  через балластный резистор 6 подключен генератор 7 переменной ЭДС. Последовательно с обратным преобразователем 3 и нагрузочным резистором 5 включены соответственно два амперметра 8 и 9. К нагрузочному резистору 5 подключен фазометр 10, а параллельно обратному преобразователю 3 - фазометр 1 1.

При воздействии вибрационных ускорений на акселерометр происходит детектирование переменного выходного момента обратного преобразовател , вызванное нелинейностью его характеристики . Детектирование вызывает изменение посто нной составл ющей тока обратного преобразовател  и по вление погрешности. Вибрационные ускорени 

сд

О5

со | ю

00

имитируютс  подачей через обмотку обратного преобразовател  переменного тока, измен ющегос  по гармоническому закону.

Нелинейность обратного преобразовател  с несимметричной характеристикой определ етс  двум  составл ющими - квадратичной и кубической. Така  нелинейность может быть описана математическим выражением

да - р3а3, где ла - нелинейность акселерометра;

а - измер емое ускорение; р и PJ- коэффициенты квадратичной и кубической нелинейности соответственно.

Определение нелинейности акселерометра осуществл етс  следующим образом .

От генератора 7 подают в обратный преобразователь 3 переменный ток и измер ют фазовые сдвиги токов нагрузочного резистора и обратного преобразовател  относительно тока генератора фазометрами 10 и 11 соответственно . Изменением задающей частоты генератора добиваютс  равенства суммы указанных фазовых сдвигов 90 . На найденной таким образом частоте регулировкой выходного напр жени  генератора 7 устанавливают по амперметру 9 ток нагрузочного резистора, соответствующий выбранной амплитуде гармонического ускорени ; и измер ют ток

(,(ae) +4VWl(-a)J -(ао) + ) (n«- 1)

k., )

)t( 3-n«) + D5VWi(a0) -dVWi(-ae)(n )

3k

,(2пг+ пг- п.,)

п. и п, отношение токов обратного преобразовател  к то- 45 кам нагрузочного резистора соответственно при первой и второй частотах с генератора;

k. крутизна преобразовани 

по току акселерометра; а«- амплитуда переменного

ускорени , соответствующа  заданному току нагрузочного резистора. В способе отсутствует вычисление частот, переменного тока при испытани х и св занные с этими вычислени ми погрешности, вызванные ошибками в

0

5

0

5

обратного преобразовател  с помощью амперметра 8.

Измер ют посто нные выходные сигналы акселерометра при воздействии посто нных ускорений силы т жести ав и-а0 при наличии и отсутствии переменного тока от генератора 7. Наход т приращени  посто нных сигналов акселерометра, возникающих в результате подачи переменного тока dV а,(а0) и ЛУсиД-ар) соответственно. Задание посто нных ускорений силы т жести осуществл ют ориентацией оси чувствительности акселерометра по направлению действи  ускорени  и против него, дл  чего акселерометр разворачивают на 180°.

Затем измен ют частоту переменного тока от генератора 7 и провод т измерение фазовых сдвигов фазометрами 0 и 11. Изменением частоты генератора добиваютс  равенства суммы фазовых сдвигов 180°. При найденной частоте изменением напр жени  с генератора устанавливают ток нагрузочного резистора 5 по амперметру 9, соответствующий выбранной амплитуде ускорени . Измер ют ток обратного преобразовател  3 по амперметру 8. Аналогично дл  новой частоты определ ют приращени  посто нных сигналов акселерометра 4VWl(a) H4Vw(ap).

Коэффициенты р2 ир, вычисл ют по математическим выражени м

ао)

пУ)

Wi(a

определений степени демпфировани  и собственной частоты акселерометра. Операции вычислени  необходимых дл  определени  нелинейности частот заменена экспериментальным определением частот по услови м равенства суммы фазовых сдвигов тока в нагрузочном резисторе тока обратного преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем, заключающийс  в том, что измерительную

   ось акселерометра устанавливают последовательно в различные положени ,при каждом положении подают в обратный преобразователь переменный ток, производ т измерение изменений выходного сигнала при двух различных значени х частоты переменного тока и определ ют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразовател  и нагрузочного резистора, а затем по этим величинам вычисл ют величину нелинейности характеристики акселерометра, о тл ич аю щи йс   тем,что,с цельюпоНГ в-Иэ-Кr&s

   1569728

   0

   5

   вышени  точности,обе частоты устанавливают из услови  равенства суммы фазовых сдвигов соответственно 90° при первой частоте и 180° при второй частоте, устанавливают равенство переменного тока в нагрузочном резисторе при второй частоте тому же току при первой частоте, на каждой частоте измер ют переменный ток обратного преобразовател , определ ют его отношение к току нагрузочного резистора и учитывают эти величины при расчете величины нелинейности характеристики акселерометра.

   1