Способ определения величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)5 С О Р 21/00, 15 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РСНОМУ СВИ ЛЬСТВУ НА(57) Изизмериттенияния нел СОБ ОПРЕДЕОСТИ ХАРАКОБРАТНЫМбретениельной тех повышение нейности ЛЕНИЯ ВЕ ТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗ тносится ики. Цел точности кселером ЛИЧИНЫАКСЕЛЕ Р ВАТЕЛЕМ сти к об иэобреопредел тра. Дл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпо изов етениям и открытияПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля компенсационных акселерометров с магнитоэлектрическим обратнымпреобразователем.Целью изобретения является повышение точности определения нелинейности акселерометра,На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит чувствительный элемент 1 с датчиком 2 положения и обратным .преобразователем 3. Чувствительный элемент 1 через датчик 2 положения, усилитель 4 и обратный преобраэбватель 3 охвачен обратной связью. В цепь обратного преобразователя включен нагрузочный резистор 5. Паизмерения нелинеиности акселерометрустанавливают последовательно в различные положения относительно направления ускорения силы тяжести, по обмотке обратного преобразователя пропускают переменный ток и измеряют вызванное переменным током изменениепостоянного выходного сигнала акселерометра. Переменный ток для испытанийзадают на двух различных частотахзамеряют при этом фазовые сдвигиду возмущающим переменным током иками обратного преобразователя ч нагрузочного резистора. Значение частот находят из условия равенства суммы указанных фазовых сдвигов 90и 180"1 ил. раллельно обмотке обратного преобразователя 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 11.При воздействии, вибрационных ускорений на акселерометр происходит детектирование переменного выходного момента обратного преобразователя, вызванное нелинейностью его характеристики. Детектирование вызывает изменение постоянной составляющей тока обратного преобразователя и появление погрешности. Вибрационные ускорения1569728 131 с а,а(2 п+ и - п 1) определений степени демпфирования исобственной частоты акселерометра.Операции вычисления необходимых дляопределения нелинейности частот заменена экспериментальным определениемчастот по условиям равенства суммыфазовых сдвигов тока в нагрузочномрезисторе тока обратного преобразователя,где п и и " отношение токов обратно.Ф 2го преобразователя к токам нагрузочного резистора соответственно припервой и второй частотах с генератора;крутизна преобразованияпо току акселерометра;а - амплитуда переменногоускорения, соответствую"щая заданному току нагру.зочного резистора.В способе отсутствует вычисление частот переменного тока при испытаниях и связанные с этими вычислениями погрешности, вызванные ошибками в формула изобретения Способ определения величины нелинейности характеристики акселерометров с обратным преобразователем, заключающийся в том, что измерительную имитируются подачей через обмотку об-. обратного преобразователя с помощьюратного преобразователя переменного амперметра 8,тока, изменяющегося по гармоническо- Измеряют постоянные выходные сигму закону. налы акселерометра при воздействии5нНелинейность обратного преобразо- постоянных ускорении силы тяжестивателя с несимметричной характеристи- а и-а при наличии и отсутствиикой определяется двумя составляющи- переменного тока от генератора 7. Нами - квадратичной и кубической. Та- , ходят приращения постоянных сигналовкая нелинейность может быть описана 10 акселерометра, возникающих в резульматематическим выражением тате подачи переменного тока дЧ ю,(а)йа д а+ рза и дассо,(-а) соответственно. Заданиегде да - нелинейность акселерометра; постоянных ускорений силы тяжестиа - измеряемое ускорение; осуществляют ориентацией оси чувствир и рз- коэффициенты квадратичной 1 тельности акселерометра по направлеи кубической нелинейности нию действия ускорения и против него,соответственно. для чего акселерометр разворачиваютоОпределение нелинейности акселеро- на 180метра осуществляется следующим обра- Затем изменяют частоту переменнозом. го тока от генератора 7 и проводят из.От генератора 7 подают в обратный мерение фазовых сдвигов фазометрапреобразователь 3 переменный ток и ми 10 и 11. Изменением частоты генеизмеряют фазовые сдвиги токов нагру- ратора добиваются равенства суммы фазочного резистора и обратного пре- зовых сдвигов 180 . При найденнойобраэователя относительно тока гене частоте изменением напряжения с генератора фазометрами 10 и 11 соответст- ратора устанавливают ток нагрузочноговенно. Изменением задающей частоты резистора 5 по амперметру 9, соотгенератора добиваются равенства сум- ветствующий выбранной амплитуде усмы указанных фазовых сдвигов 90 . На корения Измеряют ток обратного пренайденной таким образом частоте регу- образователя 3 по.амперметру 8. АнаЭО.лировкой выходного напряжения генера- логично для новой частоты определяюттора 7 устанавливают по амперметру 9 приращения постоянных сигналов аксеток нагрузочного резистора, соответ- лерометра о Ч(а) и ОК, (-а,).7ствующий выбранной амплитуде гармони- КоэфФициенты р ир вычисляют поческого ускорения, и измеряют ток математическим выражениям35Подписноеениям и открытиям кая наб., д. 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор Гагарина, 1 5 15697 ось акселерометра устанавливают последовательно в различные положения,при каждом положении подают в обратный преобразователь переменный ток, производят измерение изменений выходно 5 го сигнала при двух различных значениях частоты переменного тока и определяют при этом фазовые сдвиги между возмущающим переменным током и токами обратного преобразователя и нагрузочного резистора, а затем по этим величинам вычисляют величину нелинейности характеристики акселерометра, о тл ич аю щи йс я тем,что,с цельюпо 445 Тираж 442Государственного комитета по иэо113035, Москва, Ж, Р 28 6вышения точности,обе частоты устанавливают из условия равенства сумо мы фазовых сдвигов соответственно 90о при первой частоте и 80 при второй частоте, устанавливают равенство переменного тока в нагруэочном резисторе при второй частоте тому же току при первой частоте, на каждой частоте измеряют переменный ток обратного преобразователя, определяют его отношение к току нагрузочного резистора и учитывают эти величины при расчете величины нелинейности характеристики акселерометра.