Магнитно-инерциальный измеритель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 101 Р 33/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ с-,. у ф Я. Фиг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение может быть использовано при построении малогабаритных матнитно-инерциальных навигационных систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей из 801379755 А 1 мерителя, Измеритель содержит воспринимающий элемент 1, автогенератор 3и преобразовательный блок 4, включающий индукционные катушки 5 и 6,алгебраические сумматоры 7-9, умножители 10-13, апериодические фильтры 14 и 15, интегратор 16 и фазовращатель 17. Модулятор 2 выполнен ввиде цилиндра, охватывающего концыстержней-концентраторов с зазором,равным толщине индукционных катушек.Суммарная длина последних превышаетдлину цилиндра. Предложенная конструкция позволяет расширить функциональные возможности в части одновременного измерения индукции магнитного поля и ускорений, 3 ил.11 эобретеие отосдтся к измерительной техике, а именно к устрой"ствам, редаэачедны для однонре:е ого эмерения магитных полей,воздействующих на объект, и ускореий его перемещения н пространстве,и может быть использовано при построении малогабаритных магнитноиерциальных навигационных систем.1 ель изобретения - расширениефункциональных возможностей измерителя при одновременном измерении иидукции магнитного поля и ускорений.Па фиг. 1 представлена структурая схема измерителя; на фиг. 2схеа магитой пепи воспринимающего,;ем сум;тора 8 и вычитающим нхо;.,о см.атора 7, выходы сумматоров 358 соед: ы с первыми входами, гсе 10 и 11, нторее ВхОды которых соедеы с выходом фаэовращателя 17, вход фаэовращате.я 17 соедис выходом автогенератора 3. Выходы у;ожителей 10 и 11 попарно сое;циены с входами апериодических Фильтров 14 и 15, выход фильтра 15 соедиен с суммирующим входом аглебраического сумматора 9, вычитаю,дий 45вход которого соединен с выходом уможителя 1, выход сумматора 9 соедшен с первым входом умножитля 13,ходд ко горого оепинен с нходом интегратора 16, вдход интегратора 16 5 Оянэяется вторым выходом устройства испелие с первым входом умножителя12, а вторые входы умножителей 12 и13 соедиеы с выходом фильтра 14,который является первым выходом иэмерителя.Воспринимающий элемент и модулятор,фг, 2, объединены в едином блокеи содержат сердечники-концентраторы11 =,1,Л 1,=4 1=1,+1 из 1 пяС,и-- а- с 1 в1 где . - среднее значение перемещеония;3, - амплитуда колебаний;ш - масса цилиндра;К, - коэффициент жесткости пьезоэлектрического вибратора;а - действующее на объект вплоскости колебаний вибратора линейное ускорение; 1 д 1. - перемещения концов цилиндра на участках 1 и Т.Площади перекрытия цилиндром 19 сердечников-концентраторов 18 сос- тавляют Б, =Б +2 гР 1,Б =Б,-27 И 1,(2) где Б и Б площади перекрытия магнитопроводов на участках;среднее значение площади перекрытия;внутренний радиус цилиндра. Перемещение цилиндра 19 приводит к изменению числа витков в катушках 5 и 6, пронизываемых магнитным потоком, так как часть из них выступает эа край цилиндра д, размещенные с зазором внутри ферромагнитного цилиндра 19 модулятора,укрепленного на пьезоэлектрическомвибраторе 20, причем индукциондыекатудпки 5 и 6 размещены на участкахсердечников-концентраторов 18, расположенных внутри ферромагнитногоцилиндра 19 так, чтобы часть витковкатушек 5 и 6 выступала за края цилиндра.Комбинированный магнитно-инерциальный измеритель работает следующимобразом,При нключении автогенератора 3пьезоэлектрический вибратор 20 с укрепленным на нем ферромагнитным цилиндром 19, входящих в состав модулятора 2, совершают гармонические колебания (фиг. 2). Возникающие приэтом линейные перемещения концов цилиндра 19 на участках 1 и 1 (Фиг,2)описываются следующими соотношениями:модулятор, автогенератор и преобразовательный блок, причем воспринимающий элемент содержит два ферромагнитных стержня-концентратора, накоторых расположены дне индукционные катушки, выход автогенераторасоединен с пьезоэлектрическим вибратором, на котором жестко закрепленмодулятор из ферромагнитного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременномизмерении индукции магнитного поля иускорений, модулятор выполнен в ниде цилиндра, охватывающего концыстержней-концентраторон с зазором,равным толщине индукционных катушек,суммарная длина которых превышаетдлину цилиндра, а в преобразовательный блок введены три алгебраическихсумматора, четыре умножителя, дваапериодических фильтра, фазовращатель и интегратор, причем выход первой индукционной катушки соединен ссуммирующими входами первого и второго алгебраических сумматоров, выход второй индукционной катушки соединен с вычитающим входом первого исуммирующим входом второго алгебраических сумматоров, выходы этих 5сумматоров соединены с первыми входами перного и нторого умножителей,вторые входы которых соединены с ныходоМ фазовращателя, вход которогосоединен с выходом автогенератора, 10 выходы первого и второго умножителейсоединены соответственно с входамипервого и второго апериодическихфильтров, выход второго апериодического фильтра соединен с суммирующимвходом третьего алгебраического сумматора, вычитающий вход которогосоединен с выходом третьего умиожителя, выход третьего сумматора соединен с первым нходом четвертого умножителя, выход которого соединен снходом интегратора, выход интегратора соединен с первым выходом измерителя и соединен с первым входомтретьего умножителя, вторые входытретьего и четвертого умножителейсоединены с выходом первого апериодического фильтра и со вторым выходом измерителя.1379755 Составитель В, Шульгин Техред А.Кравчук Корректор М,Пожо Редактор А,Козориз Заказ 979/49 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4