Способ управления подвесом электростатического гироскопа

СОЮЗ СОВЕТСНИХлистичеснихРЕСПУБЛИК ВТОРС тствии с измежений наю щ и й с я ения точности, о соединения дной пары и импульс наптем, что, с ц к цепи послед емкости ротор резистора при ряж елью повы вательно о-электр ладывают ения, 2., Способ й с я т тличаюзность напрямеряют по исени от передранного постомкости при ротора. что р одах и ла вре енин на элект течении интерв него фронта им янной времени уль са,арядаожении центральном по ласти ым перетичеся повьейных подкл родам на схема С к элек са ротор ия ог л л= ГСв. ма напря ого случ огда рот еса, емк жений Временная диаграэлектродах для эна на Фиг,2(в),ся из центра подются по закону: лючано.ых показа- смещаетти изменя" ГОсудАРстВенный нОмитетпо изобРетениям и отнРытияПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(5 Й)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСОМЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА путемприложения к цепи последовательного соединения емкости роторно-электродной пары и резистора, прямоугольного импульса и регулирования длител Изобретение относится к измерительной техники в ча к способам управления линей мещением ротора в электрост ких гироскопах Целью изобретения являет шение точности измерения ли перемещений ротора. На Фиг1 приведе цен источников ЭД одн о канала подвеНа фиг.2 и 3 представлены менные диаграммы, иллюстрирую процесс измерения напряжения Пример осуществления способ цепь, изображенная на фиг,1, в ет С и С - емкости диаметрал противоположных ротор-электрод пар, г - зарядные резисторы и ЯО 1149726 сти импульса в соотв нной разностью напр ектродах, о т л и ц е - источники ЭДС., имеющие форму прямоугольных импуль.ов, временная диаграмма которых приведена на Фиг.2 а. Емкости С и С под действием импульсов ЭДС е и е начнут заряжат ся с пс:тоянной времени= гС. Когда ротор находится.в центре емкости ротор-электродных пар одной оси подвеса С и С равны между собой и постоянные времени заряда равнымежду собой(ак видно из Формулы (1), измеряемое напряжение не содержит члены, пропорциональные квадрату перемещения, а члены, пропорциональные третьей сте пени перемещения, значительно ослаблены, так как в реальных конструкциях электростатических гироскопов имеют место только малые перемещения ротора из центра до 104 от Ь. Дейст вительно, при максимальном допустимом относительном смещении ротора,хравном " = 0,1 напряжение на выходе датчика будет равном: 50 2 Е0 О 2 Е11 = - 0,16( - - в ) = =- 0,10 хе6 е х 1,0014,то есть учет члена, пропорционально 55 го хз, дает поправку в 0,1 йпоэтому с достаточной степенью точности в Формуле (1) можно ограничиваться Сос=1 /1 хгде- коэФФициейт Форма электродов;11 - зазор между электродом и ротором в центре.Постоянные времени заряда емкосЛ гЪгей С, и С 2, равные с, = гС и = 10ГС сСТаНОВЯТСЯ В ЭТИХ УСЛОВИЯХ НЕравными. Временная диаграмма напряжения заряда емкостей Си С дляэтого случая приведена на Фиг,2 всГсли измерить напряжение зарядалемкостей в момент времени Т.то оно будет пропорционально персмещению.Действительно,20гС,Б= У -. =- (еС,с, с 2 = -о ос- е ) первым членом разложения и считатьвыходное напряжение пропорциональныиперемещению,Момент измерения напряжения выбран на переднем Фронте импульса, когда 1 = , что делает результаты измерения независимым от ШИМ, использу"емой для силообразования, так какскважность импульсов при ИИМ меняется только за счет сдвига заднегоФронта импульса,Покажем один из возможных путейобеспечения нулевого потенциала рото"ра сНа приведенной на Фиг с 1 схемек двум электродам +1 и +2 полуоси"х" и к двум электродам -1 и -2 полуоси "-х" подключены по два источникаЗДС разной полярности: е, и едляполуоси "х",.е и е для полуоси "-х",Источники ЭДС используются одновременно в цепи измерения и в цепи сило"образования, Рассмотрим их временныедиаграммы при центральном положенииротора и при его смещении. При центральном положении ротора ЭДС источников представляют собой импульсы прямоугольной Формы с амплитудой Е искважностью 0,5, При смещении ротораиз центра по направлеМию +х" скважность импульсов источников е и е,уменьшается, а для источников е ие увеличивается, 8 реиенные диаграммй для этого случая приведены наФиг. 3. 8 ремя с; регулируется сигналом цепи обратной связи. Как видно извременных диаграмм Фиг,2 и Фигс 3,суммарное мгновенное значение ЗДС дляодного канала подвеса, также как исуммарное значение напряжения наэлектродах одного канала, равно нулюпри центральном положении ротора ипои его перемещениях. Для измеренияперемещения можно использовать разность напряжений на двух диаметрально противоположных электродах +1 и-1 или на двух парах электродов +1и -1, +2 и -2 8 последнем случаеизмеренное напряжение будет в два раза больше,, Разность напряжений разряда емкостей Си С , как было показано, равнаМожно показать, что экстремумФункции 11 на участке заряда емкости5соответствует моменту временил= гС,В,1 -- х - 1 -- ХОБА . , Ь Ь- .ф = О" - 1. ( ---- е --мьа 1 Ос М.1 ф - х 1 +Ь+ (- х)Ь гИЗдесь принято во внимание малое допустимое перемещение ротора из центра,Х 0,11,Таким образом, время стробирования выбрано из условия максимальной крутизны выходной характеристики дат.чика положения, реализующего предложенный способ измерения,Заказ 793 ТиВНИИПИ Государственного коми113035, Иоск та по изобретениям, Ж, Раушская на Подписноеоткрытиям при Г