Способ определения нелинейности характеристики аксселерометров с обратным преобразователем

матОПИСИЗОБРЕТЕН,ИЯ АНИЕ т 111 479033 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет осударственный комите овета Министров ССС ллетень28ния 02.12.75 бликовано 30.07.75 53) УДК 531,768(088 по делам изобретений и открытийата опубликования 72) Авторы изобретения Баженов и К. А. Гурови 71) Заявитель ЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ НЕЛИНЕЙНОСТ СЕЛЕРОМЕТРОВ С ОБРАТНЫМРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ющим переменным п еоб азования и н 2 2 У 25 1 ое ускорение; ого ускорения; вания акселе 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛ ХАРАКТЕРИСТИКИ АК Известен способ измерения величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем по авт. св.295086, в соответствии с которым устанавливают ось чувствительности акселерометра в направлении поля земного тяготения в двух взаимно противоположных направлениях, подают в обратный преобразователь переменный ток и измеряют в обоих положениях акселерометра изменения выходных сигналов при подаче переменного тока, Изменение выходного сигнала происходит за счет детектирования на нелинейности переменного тока, что эквивалентно воздействию вибровозмущений,Однако такой способ характеризуется низкой точностью определения коэффициента кубической нелинейности вследствие зависимости величины изменения выходного сигнала от частоты переменного тока, Кроме того, известный способ не позволяет разделить составляющие коэффициентов нелинейности, определяемые прохождением тока обратной связи по обмотке обратного преобразователя и неоднородностью магнитной индукции в его зазоре.По предлагаемому способу измерение изменений выходного сигнала производят при двух различных значениях частоты переменного тока и при этом определяют фазовые сдвиги между возмуща током и токами обратного р р а.грузочного резистора,Благодаря этому повышается точность определения коэффициентов нелинейности.При воздействии вибрационных ускоренийна нелинейности характеристики следящей системы происходит детектирование переменного тока обратной связи, что приводит к из менению постоянной составляющей и появлению погрешности. Действие вибрационных ускорений имитируется пропусканием по обмотке обратного преобразователя переменного тока. Для обеспечения равенства реакций акселерометра на имитируемые ускорения и на реальные вибрационные ускорения необходимо выполнить равенства токов обратного преобразователя, перемещений подвижной системы и выходных токов акселерометра в этих двух режимах работы. Тогда коэффициенты Ра Рз квадратической и кубической нелинейностей будут равны где д - статическое измер ау - амплитуда вибрацион К - коэффициент преобра рометра;Л 1 - разность между постоянными сигнала; ми акселерометра при действии ускорений (а +Р) и только д;Л, - разность при (а - д) и - йПоскольку величины Л Л, зависят от частоты, то необходимо также выполнить условиесоз (91+ О,) .=- - 1, (2)где 01 - сдвиг фаз возмущающего и выходного (в нагрузочном резисторе) токов акселерометра;02 - сдвиг фаз возмущающего тока и тока обратного преобразователя.Условие разенства токов обратного преобразователя перемещений и выходных токов выполняется на частотеО 11 - 1О 101 ч + 2 (1 + 4 0) г, + 8" (1 + 2 Е) ч, -- 2 ч 1+ 211 т - 1 = О, (3) где- степень демпфирования. Условие (2) выполняется на частоте1 з 2 - 2 034 002+8022+2(84 - 1)- 8 Р+1=0, (4)Измерения производят следующим образом.Акселерометр устанавливают в положение, при котором его ось чувствительности совпадает с направлением поля земного тяготения, измеряют выходной сигнал (ток в нагрузочном резисторе), подают в обмотку обратного преобразователя переменный ток с частотой 1 п и измеряют выходной сигнал, ток обратного преобразователя 10 П, смещение 51 подвижной части акселерометра и фазовые сдвиги .11 и Ог. При этомсоз(0+ 0) =- д,. (5)Затем ось чувствительности акселерометраповорачивают на 180, измеряют выходныесипналы при отсутствии и наличии переменного тока с частотой в 1 в обмотке обратногопреобразователя и находят приращенияЛоз (д), Лв 1( - д) выходных сигналов акселерометра в двух противоположных статических положениях при частоте возмущения а 1.Задав частоту сог возмущающего тока, изменением его амплитуды устанавливаютпрежнее значение 1, тока обратного преобразователя, измеряют смещение 52 подвижной части акселерометра, фазовые сдвиги О,и 02 и находят приращения Лог(д), Ляг( - й)выходных сигналов акселерометра,При этомсоз(1.1+ ) - Й 0 (б,а)в -=а50Затем находят вспомогательные коэффици- енты а- Л 011 (Д) - Ьо 1 ( У)121Ка.д а, -Ь 01, (У) - Ла, ( - д) Каг у1 О Величина коэффициента квадратичной нелинейности определяется на частоте о и равна 15гР . щ 1(К)+щ 1( - а) (8)КаВеличина коэффициента куоической нелинейности 20Рзз= Р 0+ Рзз Предлагаемый способ позволяет, повысить точность определения коэффициентов нелинейности компенсационного акселерометра и выделить их составляющие от тока обратного преобразователя и смещения подвижной части,50 Предмет изобретения Способ определения величины нелинейностихарактеристики акселерометров с обратным преобразователем по авт. св.295086, от личающийся тем, что, с целью повышения точности определения коэффициентов нелинейности, измерение изменений выходного сигнала производят при двух различных значениях частоты переменного тока и при этом определяют фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразователя и нагрузочного резистора,Коэффициенты квадратичной и кубическойнелинейности имеют составляющие, определяемые влиянием тока в катушке обратного преобразователя и смещением подвижной части, Они могут быть представлены в видеР, = Рм+ Ргз, Р, = Рзз - Рз. (10) 30При необходимости эти составляющие определяют по формулам