Описание акселерометра.

Введение.

В настоящее время при разработке авиационных приборов и приборов для банков и офисов большое место уделяется предварительному моделированию разрабатываемых приборов и систем.

Сейчас развитие приборостроения во многом определяется тенденцией построения датчиков угловых скоростей (ДУС), акселерометров и безроторных гироскопов: волоконно-оптических, лазерных, микромеханических, волновых твердотельных гироскопов (ВТГ) и др.

Развитие современной авиационной и ракетной техники невозможно без автоматизации процессов стабилизации и управления объектами. Измерение линейных ускорений является одним из важнейших элементов автоматизации управления летательным аппаратом ему уделяется большое внимание. Задачей курсовой работы является определение влияния демпфирующей силы жидкости на чувствительный элемент акселерометра, а так же влияние погрешности ускорения на общую погрешность прибора.

Цель работы

Целью курсовой работы является определение влияния демпфирующей силы жидкости на чувствительный элемент акселерометра, а так же исследование влияния погрешности обусловленной наличием воздушных пузырьков в жидкости прибора.

Описание акселерометра.

В данной курсовой работе рассматривается маятниковый поплавковый акселерометр. Угловое ускорение воспринимается непосредственно чувствительным элементом. Под действием линейного ускорения маятник отклоняется от положения равновесия, преобразуя тем самым величину линейного ускорения а в пропорциональную ей величину угла поворота j. При помощи датчика перемещения значение угла поворота j преобразуется в электрический сигнал, который после усиления и выпрямления подаётся на обмотки датчика момента, развивающего момент противодействия линейному ускорению и стремящегося вернуть маятник в положение равновесия. Электрический ток на выходе усилителя, протекая через добавочное сопротивление, создает падение напряжения на нем, пропорциональное измеряемому ускорению. Сила тока, протекающего по электрической цепи акселерометра, является выходным сигналом. Для успокоения колебаний подвижной системы в приборах обычно применяют демпферы. В акселерометрах данной конструкции роль демпферов выполняют датчик момента и жидкость, которой заполнена внутренняя полость прибора.

Рис. 2.1 Принципиальная схема

Конструктивно рассматриваемый акселерометр представляет собой цилиндр диаметром 35 мм и длиной 40мм, внутри которого находится чувствительный элемент подвижной системы. Чувствительный элемент выполнен из алюминиевого сплава Д16Т. Этот сплав обладает повышенной прочностью, удовлетворительно обрабатывается резанием и обладает малой плотностью, что позволяет дополнительно разгрузить ось подвижной системы. Магнитопровод датчика перемещения изготовлен из сплава 50Н. Обмотка возбуждения наматывается проводом ПЭВ – 1 (ГОСТ 7262-78) диаметром 0,05мм, а сигнальная обмотка – проводом ПЭВ–1 диаметром 0,1мм. В качестве противодействующего элемента используются датчик момента. Магнит датчика изготавливается из сплава ЮНДК24Б, а обмотка наматывается проводом ПЭВ – 1 диаметром 0,07 мм. Все вышеперечисленные элементы погружены в жидкость БЛП, которая не показана на эскизе, но заполняет все свободное пространство прибора и выполняет следующие функции: гидростатической разгрузки, демпфирования колебаний, улучшения теплоотвода от обмоток датчика перемещения и датчика момента, роль смазки в трущихся элементах.

В данном акселерометре применяются два вида демпферов. Демпфирующий момент первого создается за счет вязкого трения жидкости о поплавок в зазоре между поплавком и корпусом. Второй – кольцевой катушечный демпфер, являющийся составной частью датчика момента (силы).

Технический эскиз акселерометра получен мысленным рассечением прибора плоскостью, проходящей через его центральную ось симметрии. Сечения, образующие эскиз выполнены таким образом, чтобы вскрыть и показать наибольшее число составляющих прибор деталей и элементов, пояснить принцип работы прибора и объяснить схему взаимного расположения и взаимодействия его отдельных систем.

Дата добавления: 2015-07-15