Устройство для измерения параметров линейного движения объекта

(и) 540214 Союз Советских Социалистических Республик1)М, Кл 1) Допол,нит 2) Заявлено ое к авт. саид-ву 05.74 (21) 2026959/10 01 Р 3/6 с присоединением заявкиГосударственный комит 23) Приоритет Совета Иннистров СССР. по делам изобретенийи открытий 53) УДК 621.317,39(71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР ЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНтАЯ ОБЪЕКТАегулирования по- относительно ЧЭ, йкость к действию мпульсных мехаишены устроиства, в ко й элемент не имеет ме корпусом прибора во содержа- ения чувные даткорпуса, му обра- парировая возму- мосе, при корпуса й массы щего паИзобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в устройствах для измерения линейных перемещений, скоростей и ускоренийдвижущихся управляемых объектов.В известных устройствах, содеря, цих вкачестве первичного датчика инерт;ионное тело, чувствительный элемснт связан с корпусом прибора при помощи механических связей 13.Этого недостатка лторьх чувствительныханических связей свремя измерения 2.Кроме того, известно устройство,щее освобождаемый на время,нзмерствительный элемент (ЧЭ) и емкостчики его движения относительносигналы с которых поступают в схеботки 1, Оно используется дляния слабых медленно изменяющихсщений, действующих на объект в косэтом используется стабилизацияобъекта относительно инерционночувствительного элемента, сохраняюраметры невозмущенного движения.Недостатком известного устройства является ограниченный динамический диапазонизмерения параметров линейного движения,полностью определяемый динамическими характеристиками системы рложения корпуса объектаи, как следствие, низкая стозначительных по уровню и5 ническпх возмущений.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение диапазона измерений параметров движения.Для этого предлагаемое устройство снаб жено управляемой по внешним сигналам системой импульсного разгона чувствительного элемента .и схемами формирования импульсов задания измерительного интервала, выходы которых соединены с соответствующими уп равляющими входами схемы обработки сигналов с датчиков.На чертеже представлена схема устройствадля измерения параметров линейного движения с системой импульсной фиксации и раз гона и двумя схемами формирования импульсов задания измерительного интервала с соответствующими емкостными датчиками продольного положения ЧЭ.Устройство содержит корпус 1, выполнен ный из немагнитных материалов, инерционный ЧЭ 2, выполненный в виде прямого постоянного магнита с центрирующими торцовыми поверхностями, емкостные датчики 3 перемещения ЧЭ вдоль оси чувствительности з 0 устройства, схему 4 обработки сигналов отдатчиков, соленоиды 5, пружинные амортизаторы 6, генератор тока 7 имеющий один управляющий и два рабочих выхода, электронный коммутатор 8, имеющий управляющий и два рабочих входа, два выхода, схему 9 формирования импульсов управления генератором тока, емкостные датчики 10 схемы формирования,импульсов управления, регистрирующие положения ЧЭ вдоль продольной оси Х - Х, схемы 11 формирования импульсов задания измерительных интервалов, емкостные датчики 12 схемы формирования импульсов задания измерительного интервала продольного положения ЧЭ, электронный синхронизатор 13; 14 - полость корпуса устройства.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии намагниченный инерционный ЧЭ притянут одним из соленоидов 5 и прижат к амортизатору 6, При этом ЧЭ в поперечных направлениях фиксируется стенками полости 14 корпуса устройства, чем обеспечивается высокая стойкость к действию поперечных нагрузок. В продольном направлении ЧЭ фиксируется силами взаимодействия его как постоянного магнита с магнитным полем соленоида, вызванным протекающим по соленоиду током соответствующего направления.По сигналу от синхронизатора 13 коммутатор 8 меняет направление токов, протекающих от генератора тока в соответствующих соленоидах. В результате тот соленоид, который удерживал ЧЭ, начинает его выталкивать, а противоположный соленоид притягивать, чем обеспечивается разгон ЧЭ вдоль оси Х - Х. Это продолжается до тех пор, пока ЧЭ не приблизится к емкостным датчикам схемы формирования импульсов управления. Как только расстояние между торцом ЧЭ и ближайшим датчиком 10 становится достаточно малым, схема формирования импульсов вырабатывает сигнал на выключение генератора 7, Разгон ЧЭ прекращается и он продолжает свободное движение без ускорения. По прохождении ЧЭ ближайшего емко. стного датчика 12 соответствующая схема формирования импульсов задания измерительного интервала открывает схему обработки сигналов 4. Если при этом на объект действуют силы, изменяющие параметры его движения, то на выходе схемы 4 появляется сигнал, позволяющий измерить изменения этихпараметров известным образом.Измерительный интервал заканчивается,как только ЧЭ достигнет очередного емкост 5 ного датчика 10, схема формирования импульсов управления вновь включает генератор 7, ЧЭ дополнительно ускоряется системойсоленоидов, достигает второго амортизатораи прижимается к нему до тех, пор, пока син 10 хронизатор 13 вновь не приведет в действиекоммутатор 8,Выбирая длительность интервалов импульсов фиксации разгона и измерительного интервала, можно обеспечить помехоустойчи 15 вость устройства. Интервалы разгона и свободного движения должны быть такими, чтобы за время движения ЧЭ от одного амортизатора к другому относительное смещениекорпуса и ЧЭ было меньше зазора между ни 20 ми в поперечном направлении,Частотой синхронизатора можно управлятьв соответствии с уровнем действующих наустройство возмущений.Формула изобретенияУстройство для измерения параметров линейного движения объекта, содержащее корпус, инерционный чувствительный элемент,неконтактные датчики перемещения чувствир тельного элемента относительно корпуса, схему обработки сигналов с датчиков и системуимпульсной фиксации чувствительного элемента, отличающееся тем, что, с цельюповышения помехоустойчивости и расширениядиапазона измерений параметров движения,оно снабжено управляемой по внешним сигналам системой импульсного разгона чувствительного элемента и схемами формированияимпульсов задания измерительного интерва 4 О ла, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами схемы обработки сигналов с датчиков,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:45 1. Электроника США,17, 193, с.15 - 16(прототип).2. И. А. Горенштейн Инерциальные навигационные устройства, Машиностроение, 1970,с. 99 - 130.3. В, П. Селезнев Навигационные устройства, Машиностроение, 1961, с. 444 - 446.Подп испов СССР Типография, пр, Сапунова,Заказ 3018/8 Изд.ЦНИИПИ Государств по дел 113035, Мос