Устройство для испытания гироприборов

0 ц 676868 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл.С 01 С 25/00 7,10.75 (21) 2181706 18(22) Заявл с присоединением заявкиГосударствгннын комитет 23) Приорите СССР ло делан изобретений(43) Оп ковано 30 юллетеньытий 5) Дата опубликования описания 30.07.7 2) Авторы изобретен и А, Измайлов, Я. Д. Воротинов, А, А, Гои В, Ю. Чижиковсковский ордена Ленина авиационный иим. Серго Орджоникидзе 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГИРОПРИБОР Изобретение относится к области приборостроения, в частности к средствам испытания гироскопических приборов, и может быть использовано для определения параметров гироприбора при ускоренном движении основания.Известно устройство для определения параметров гироприборов. Оно содержит источник питания, стенд продольных ускорений, два входных зажима и три канала регистрации Ц.Недостатком известного устройства является низкая точность на инфранизких частотах механических колебаний, что связано с ограничениями на низкой частоте, которые накладываются используемыми в каналах регистрации датчиками и электронными блоками,Кроме того, эти устройства позволяют определить лишь одну характеристику - собственную частоту колебаний гироприбора, между тем как практические задачи требуют знания приведенных коэффициентов передачи списывающего устройства и демпфирования.Целью изобретения является повышение точности испытаний на инфранизких часто. тах. Для этого предлагаемое устройство снабжено двумя вращающимися трансформаторами, роторы которых механически связаны со стендом продольных ускорении,выходы вращающихся трансформаторовсоединены с управляющими входами каналов регистрации, а входы - с источником5 питания прибора, сигнальные входы первого и второго каналов регистрации подключены к одному входному зажиму, сигнальный вход третьего канала регистрации связан со вторым входным зажимом, причем10 управляющие входы первого и третьего каналов регистрации присоединены к выходуодного вращающегося трансформатора, ауправляющий вход второго канала регистрации - к выходу второго вращающегося15 трансформатора, каждый канал регистрации состоит из фазочувствительного усилителя, фильтра низкой частоты, разделительного элемента, инвертора, сумматора и регистрирующего прибора, соединенных по 20 следовательно, причем второй вход сумматора подключен к выходу фильтра низкойчастоты,На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого устрой 25 ства для испытания гироприборов.Предлагаемое устройство состоит из стенда 1 продольных ускорений, с которым механически связаны роторы вращающихсятрансформаторов 2 и 3, Рабочие обмотки30 трансформаторов запитываются от источ3йика 4 питания испытываемого прибора. Синусный выход вращающегося трансформатора 2 соединен с управляющими входами первого и третьего каналов регистрации 5 и 6, а косинусный выход вращающегося трансформатора 3 - с управляющим входом второго канала регистрации 7, Сигнальные входы первого и второго каналов регистрации 5 и 7 подключены к одному входному зажиму, а сигнальный вход третьего канала регистрации 6 - ко второму входному зажиму. Каждый канал регистрации состоит из фазочувствительного усилителя 8, фильтра 9 низкой частоты, разделительного элемента 10 по постоянному току, инвертора 11, сумматора 12 и регистрирующего прибора 13, соединенных последовательно, причем второй вход сумматора 12 подключен к выходу фильтра 9 низкой частоты, К входным зажимам подключены выходы испытуемого прибора 14 соответственно по первой и второй координатам.Предлагаемое устройство работает следующим образом, На стенд продольных ускорений устанавливается испытуемый прибор и подключается к источнику 4 питания, выходные зажимы прибора по обеим коор- динатам присоединяются к соответствующим входным зажимам устройства. Прп включении приборов по схеме, указанной на чертеже, на выходе фазочувствительных усилителей 8, включенных в канал измерения, получим сигналы, постоянные составляющие которых пропорциональны соответственно синхронным и квадратурным составляющим входного сигнала по двум координатам. Действительно, если перемещение 5 испытуемого прибора описывается уравнением вида:5=5,з 1 па 1,то выходной сигнал прибора по одному изканалов У, может быть записан в виде:У, = 5,аА, з 1 п(щ 1 - р) з 1 п Кгде й, - коэффициент передачи списывающего устройства по возмущениюпо первой координате;р - угол сдвига по фазе выходногосигнала относительно возмущения;- частота питания списывающегоустройства. Сигнал на выходе вращающегося трансформатора 2 может быть представлен в виде;У, = А,5, з 1 па 1 з 1 п У,где Й, - коэффициент передачи вращающегося трансформатора 2.Сигнал У, на выходе фазочувствительного усилителя 8 может быть представлен как произведение входного сигнала и управляющего, следовательно:" 3 - 1 2= 0 1 2 ( 9)Х з 1 п щ з 1 пУ = - 5, ой,1, соз-4-- 5 роЙ,Ф, соз (2 а 1 - ) -1-- 5.о%,А, соз 2 У соз- соз (2 о 4 - у)1,2 10 Из выражения (1) следует, что постояннаясоставляющая на выходе фазочувствительного усилителя 8 пропорциональна амплитуде синфазной составляющей выходного сигнала прибора по первой координате.15 Аналогично рассуждая, получим выражение для определения величины сигнала 04 на выходе фазочувствительного усилителя канала 7. У 4 - 5о Й Й з 1 п (ф 1 - ) соз 01 з 1 п 1:- 2( з 1 п (2.01 - ) - з 1 и р,где Й 4 - коэффициент передачи вращающегося трансформатора 3, 30 Таким образом, постоянная составляющая на выходе фазочувствитсльного усилителя канала измерения 7 пропорциональна квадратурой составляющей выходного сиг нала по первой координате.Из схемы устройства и вышеприведенныхвыкладок следует, что постоянная составляющая на выходе фазочувствительного усилителя канала измерения б будет про порциональна синфазной составляющей выходного сигнала по второй координате.Рассмотрим далее работу одного из каналов регистрации. С выхода фазочувствитсльного усилителя 8 сигнал поступает на 45 вход фильтра 9 низкой частоты, отсеивающего составляющие сигнала на частоте питания вращающегося трансформатора и списывающего устройства прибора. Следовательно, на выходе фильтра низких частот 50 имеем сигнал, являющийся суммой первыхдвух слагаемых выражения (1). Далее канал обработки информации разветвляется, При прохождении сигнала через корректирующую цепочку, составленную из блоков 55 10 и 11, из него с помощью разделительного элемента 10 выделяется переменная составляющая, а инвертор 11 сдвигает ее по фазе на 180. Таким образом, на один вход сумматора 12 поступает сумма постоянной 60 и переменной составляющих, а на другой -инвертированная переменная составляющая, и, следовательно, на выходе сумматора 12 получим искомую постоянную составляющую, пропорциональную синфазной со ставляющей выходного сигнала прибора,- (Ь,а) соз а 1,(2) где а, - амплитуда колебаний ускорения;й, - коэффициент передачи списывающего устройства по возмущению, по координате а;6, - приведенный коэффициент демпфирования;а - частота колебаний; 45 причем Й 6, - искомые неизвестные.Выражение (2) показывает, что знание величин синфазной и квадратурной составляющей выходного сигнала испытуемого прибора, которые могут быть получены при использовании предлагаемого устройства, позволяет рассчитать коэффициент передакоторая фиксируется регистрирующим прибором 13,Аналогично работают и два других канала. Следует подчеркнуть, что обработка сигналов в фазочувствительных усилите лях - электронных устройствах, наиболее критичных к инфранизким частотам, ведется на высокой частоте питания гироприбора и вращающихся трансформаторов, а не на частоте возмущения, что позволяет ис пользовать предлагаемое устройство для испытаний на инфранизких частотах.Знание величин синфазной и квадратурной составляющих выходного сигнала прибора позволяет определить величины при веденного коэффициента демпфирования и коэффициента передачи списывающего устройства прибора по возмущению - ускоренному движению основания. Действительно, при воздействии на прибор 20 ускорения, изменяющегося по закону а=а,з 1 пв 1, огибающая выходного сигнала прибора, снимаемого с датчика угла, содержит составляющие, величины которых определяются значениями приведенных 25 коэффициентов демпфирования и передачи списывающего устройства по возмущению. После окончания переходного процесса закон изменения огибающей выходного напряжения, снимаемого со списывающего З 0 устройства, например, по координате а испытуемого прибора можно записать в следующем виде;щ ) зп . 35(1 - б,оР)ф+ вЧ чи списывающего устройства по возмуще нию и приведенный коэффициент демпфирования при испытаниях гироприбора на инфранизких частотах возмущения, Для определения тех же самых параметров по координате р испытуемого прибора достаточно знать лишь синфазную составляющую огибающей выходного сигнала по этой координате. Это объясняется тем, что приведенные коэффициенты демпфирования по координатам а и р одинаковы. Величину требуемой синфазной составляющей по координате р получаем на выходе канала регистрации 6,Формула изобретения1. Устройство для испытания гироприборов, содержащее стенд продольных ускорений, источник питания прибора, два входных зажима и три канала регистрации, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания на инфранизких частотах, оно снабжено двумя вращающимися трансформаторами, роторы которых механически связаны со стендом продольных ускорений, выходы вращающихся трансформаторов соединены с управляющими входами каналов регистрации, а входы - с источником питания прибора, сигнальные входы первого и второго каналов регистрации подключены к одному входному зажиму, сигнальный вход третьего канала регистрации связан со вторым входным зажимом, причем управляющие входы первого и третьего каналов регистрации присоединены к выходу одного вращающегося трансформатора, а управляющий вход второго канала регистрации - к выходу второго вращающегося трансформатора.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что каждый канал регистрации состоит из фазочувствительн ого усилителя, фильтра низкой частоты, разделительного элемента, инвертора, сумматора и регистрирующего прибора, соединенных последовательно, причем второй вход сумматора подключен к выходу фильтра низкой частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Юо 202531, кл, 6 01 С 19/06, 1973.аграфия апунов аказ 1777/10 Изд.469 Тираж 866НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписи и открыти