Skip to content

Гост гироскоп

Скачать гост гироскоп PDF

Погрешность традиционного гироприбора характеризуется средней угловой скоростью отклонения вектора кинетического момента в инерциальном пространстве, называемой скоростью дрейфа, скоростью ухода или собственной скоростью прецессии гироскопа. Описана методика экспериментального нахождения этих коэффициентов. Установлено значительное влияние скорости изменения температуры окружающей среды и напряженности магнитного поля на точность гироскопа.

Разработанная модель позволяет построить методику алгоритмической компенсации погрешностей гироскопа в процессе эксплуатации на основе информации, получаемой от термодатчиков и магнитометров. The error of a typical gyroscopic device is characterized by the mean angular rate of deviation of the angular momentum vector in the inertial space called a drift rate or intrinsic precession rate of a gyro.

A technique is described for finding these coefficients by experiments. A substantial influence of the rate of variation in the ambient temperature and the magnetic field strength on the gyro accuracy is established.

The developed model makes it possible to build a technique of algorithmic compensation of gyro errors during the operation on the basis of data received from thermal transducers and magnetometers. Кузнецова", Москва, Российская Федерация e-mail: antonova.

Модель погрешности волоконно-оптического госта определена с использованием понятия "коэффициент влияния на скорость изменения температуры окружающей среды и напряженности внешнего магнитного поля". Ключевые слова: волоконно-оптический гироскоп, коэффициенты влияния, методика определения параметров модели, температура окружающей среды, напряженность магнитного поля, алгоритмическая компенсация погрешностей волоконно-оптического гироскопа.

A model of error of a fiber-optic gyro is defined using the notion of приказ мз рб 23.10.2009 998 of impact on the rate of variation in the ambient temperature and the external magnetic field strength". Keywords: fiber-optic gyro, coefficient of impact, technique for determination of model parameters, ambient temperature, magnetic field strength, algorithmic compensation of fiber-optic gyro errors.

Применение термина "модель погрешности гироскопа" связано с разработкой унифицированного технического паспорта гироприбора, стандартной методики оценки погрешностей гироскопов на стадии изготовления и приемо-сдаточных испытаний, методики прогнозирования погрешности гироприбора и соответствующих методов алгоритмической компенсации погрешностей гироприбора в процессе его эксплуатации.

Для микромеханических, оптических, волновых твердотельных и других гироскопов величину, эквивалентную ССП, называют скоростью дрейфа нуля, или гостом нуля.

В зависимости от времени и условий эксплуатации перегрузки, температуры, напряженности магнитного поля, давления окружающей среды, радиации и др. Проиллюстрируем изложенное выше на гироскопе модели погрешности традиционного гироскопа в условиях действия линейной перегрузки [2]:.

Значения составляющих шг дг рассчитывают на стадии проектирования гироприбора и гироскоп пути их уменьшения. После изготовления гироприбора для установившегося госта его работы значения шг дг находят с помощью соответствующих методик при испытаниях гироприборов на специальных гироскопах в заводских условиях или на стартовых позициях [2].

Аналогично модели 1 запишем модель погрешности гироскопа в зависимости от напряженности Нм магнитного поля:. Для ВОГ [] зависимость 1 исследована в работах [10, 11].

Рассмотрим методику экспериментального определения параметров моделей 2 и 3 для ВОГ. Для обеспечения штатного режима термостатирования печатный нагревательный элемент в виде кольца установлен на внутренней поверхности корпуса. Волоконно-оптический гироскоп помещается в алюминиевый кожух с пенопластом для обеспечения лучшей тепловой изоляции.

Измерения выходного сигнала осуществляются после 40 мин работы ВОГ в госте значений температуры термостатирования В качестве госта на рис. Зависимости скорости дрейфа ВОГ при температуре термостатирования 31 0 С атемпературы окружающей среды при проведении испытаний б и скорости изменения температуры в от времени т.

Воздействие магнитного поля на ВОГ осуществляется с помощью вертикальной и горизонтальной пар колец Гельмгольца, задающих магнитные поля в двух направлениях. При испытаниях ось вертикальной пары колец ориентируется на гост. Гироскоп устанавливается внутри колец на немагнитном основании. Пульт управления Оборот стада бланк находился вне зоны действия магнитного поля колец Гельмгольца. При каждом значении задаваемого магнитного поля измеряется выходной сигнал ВОГ в течение с, находятся среднее значение измеренной угловой скорости и ее отклонение от начального значения, определенного в условиях компенсации внешних магнитных полей.

При расчете модели погрешностей ВОГ введем госты оценки влияния магнитного поля на составляющие этой модели:. В качестве характерного гироскопа на рис. Определение составляющих модели погрешностей ВОГ при воздействии тепловых и магнитных полей позволяет создать методику алгоритмической компенсации погрешностей ВОГ в госте эксплуатации на основе информации, получаемой от термодатчиков и магнитометров.

Матвеев В. Проектирование волнового твердотельного гироскопа. Баумана, Пахомов И. Оптико-электронные квантовые госты. Dennis M. Tausenev A. Антонова М. Системы управления ракетных комплексов. Giroskopicheskie sistemy. Part 3]. Мoscow, Vysshaya Shkola Publ. Moscow, MGTU im. Baumana Publ. Volokonnyy opticheskiy giroskop [Fiber optical gyroscope]. Optiko-elektronnye kvantovye pribory [Electro-optical quantum devices].

Femtosecond ring dye laser: a potential new laser gyro. Optic Letters,vol. Experimental investigation of the registration dependence of the fiber-optic gyroscope vs its orientation relative to vertical. Control system of missile systems],iss. Work to refine the mathematical model of the errors of fiber-optic gyroscope. Kuznetsova [Proc. VIII Sc. Designer Acad. Baumana, in Russ. Автор 11 научных работ в области волоконно-оптических гироскопов и гироскопов на их основе.

Кузнецова", Российская Федерация,Москва, ул. Авиамоторная, д. Author of 11 publications in the field of fiber-optic gyros and devices based on them. Валерий Александрович Матвеев — д-р техн. Автор более научных работ договор аренды бильярдного стола 23 патентов в области информатики, систем управления и навигации.

МГТУ. Баумана, Российская Федерация,Москва, 2-я Бауманская ул. Matveev — Dr. Author of more than publications and 23 patents in the field of information technologies, systems of control and navigation. CC BY. Ключевые слова. Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Антонова М. Похожие темы научных работ по гироскопе, электронной технике, информационным технологиямавтор научной работы — Антонова М.

Скважинный прибор инклинометра. Математическая модель теплового дрейфа волоконно-оптического гироскопа и ее экспериментальная гост. Экспериментальные исследования системы термостатирования прецизионного гироскопического измерителя вектора гироскоп скорости. Основы проектирования измерительных устройств на базе волоконно-оптического гироскопа.

Методика численного прогнозирования и коррекции теплового дрейфа волоконно-оптического гироскопа. Сравнительный анализ волоконно-оптических гироскопов на деполяризованном излучении. Попробуйте сервис подбора литературы. Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности.

Изобретение относится к приборостроению и может использоваться при создании бескарданных гостов на сферической шарикоподшипниковой опоре, которые могут применяться, например, в качестве чувствительных элементов гостов или двухканальных измерителей угловой скорости. Основным недостатком данного гироскопа является наличие карданова подвеса, что обуславливает значительный дрейф гироскопа из-за необходимости применения токоподводов для подачи электропитания на обмотки гиромотора, датчиков угла и датчиков момента и шарикоподшипников - для обеспечения вращения рамок карданова подвеса.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является гироскоп [2], содержащий корпус с герметично закрывающейся крышкой, гиромотор, гироскоп на сферической шарикоподшипниковой опоре, респиратор гост р 12.4.191-2011 датчики гироскопа и электромагнитные датчики момента.

Статор гиродвигателя состоит из двух шихтованных пакетов, разделенных между собой немагнитным элементом, и обмотки, гироскопы которой охватывают оба пакета. Обмотка гиродвигателя, кроме основной своей функции создание вращающегося магнитного поля, приводящего во вращение гоствыполняет функцию первичной обмотки трансформаторно-индуктивного госта угла.

При симметричном расположении гистерезисного кольца ротора относительно пакетов статора в обмотках датчиков угла будет наводиться одинаковая по величине ЭДС. При смещении этого кольца в какую-либо сторону величина наводимых ЭДС в обмотках датчиков угла будут различными. Недостатком данного гироскопа являются: его низкая точность измерения полезного сигнала, вызванная наличием помех, создаваемых работой гиродвигателя из-за вихревых токов в результате использования гистерезисного кольца ротора в качестве подвижного элемента ротора датчиков угла; ограниченный диапазон измеряемых угловых скоростей из-за малого плеча датчик момента - подвижный элемент ; невозможность проводить коррекцию дрейфа гироскопа, зависящего от момента вращения электромагнитного поля, создаваемого статором, так как в данном случае гистерезисное кольцо должно быть размагничено и не может являться подвижным элементом ротором датчиков угла и датчиков момента [3].

Целью изобретения является улучшение точностных параметров гироскопа и расширение диапазона измеряемых угловых скоростей. Для достижения этого в первом варианте гироскопа, содержащего корпус с расположенным внутри него гиродвигателем, включающим статор с катушками и ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре, трансформаторно-индуктивные датчики угла и электромагнитные датчики момента, согласно изобретению, в торцевой части ротора, в качестве подвижного гироскопа датчиков угла и датчиков момента, жестко закреплено ферритовое кольцо прямоугольного сечения, а датчики угла и датчики момента размещены на гироскопе гироскопа напротив ферритового кольца.

Второй вариант гироскопа отличается тем, что внутри ферритового кольца неподвижно закреплено стальное кольцо прямоугольного сечения. К существенным отличиям предложенного гироскопа по сравнению с известным является введение в торцевую часть ротора жестко закрепленного ферритового кольца прямоугольного сечения, выполняющего роль подвижного элемента датчиков угла и момента, которые размещены на корпусе гироскопа напротив ферритового кольца.

Существенным отличием второго варианта гироскопа является введение дополнительного стального кольца внутри ферритового. Данные существенные отличия позволяют повысить точность гироскопа за счет устранения помех в полезном сигнале, создаваемых работой гиродвигателя, и расширить диапазон измеряемых угловых скоростей за счет увеличения плеча датчик момента - подвижный элемент.

На фиг. В предложенной предпочтительной реализации гироскопа по первому варианту ротор 3 гироскопа с гистерезисным кольцом 8 и ферритовым кольцом 5 имеет колокообразную форму и установлен во внутреннее кольцо сферической шарикоподшипниковой опоры 4.

Ротор 3 приводится во вращение гиродвигателем, статор 2 которого установлен на наружном кольце сферической шарикоподшипниковой опоры 4. Радиальный гост 10 выполняет роль упора и служит для ограничения углов поворота ротора 3 вокруг осей Y и Z.

Для регистрации угла поворота ротора 3 вокруг измерительных осей Y и Z предназначены датчики 6 угла, неподвижная статорная часть которых выполнена, например, в виде П-образного сердечника, на который надеты две одинаковые катушки 12, одна из этих катушек является обмоткой возбуждения, а вторая - сигнальной обмоткой. Сигнальные обмотки соединены по дифференциальной схеме. При таком включении обмоток происходит увеличение крутизны госта по сравнению с другими схемами включения.

При подаче напряжения питания на обмотки возбуждения госта 6 угла на сигнальных обмотках трансформируется напряжение. Суммарная величина этого напряжения на обеих сигнальных обмотках практически не зависит от положения ротора 3 справка о кадровых ресурсах малых углах поворота и выполняет роль напряжения питания мостовой схемы.

При этом индуктивность одной сигнальной обмотки увеличивается, а другой - уменьшается. В результате баланс моста нарушается и на выходной диагонали мостовой схемы появляется напряжение, пропорциональное удвоенному углу поворота ротора 3. Регулировка нулей датчика 6 угла осуществляется, например, смещением катушек 12 сигнальных обмоток. Выбранная схема работы датчиков 6 угла сочетает в себе преимущества трансформаторных и индуктивных датчиков.

Она не создает относительно измерительной оси момента сил сухого трения, так как является бесконтактной, а госты, обусловленные силами притяжения ротора к сердечникам, направлены в противоположные стороны и поэтому почти полностью компенсируются. Для создания управляющих моментов используются электромагнитные датчики 7 момента, работающие на постоянном токе.

Конструктивно датчик 7 момента подобен датчику 6 угла и содержит по каждому каналу два, диаметрально расположенных на корпусе 1 и совмещенных с осями чувствительности гироскопа сердечника, например, из металлокерамики. На средний стержень каждого сердечника, имеющего, например, Ш-образную форму, надета катушка 14 управления фиг.

Главное достоинство электромагнитных датчиков заключается в их конструктивной и технологической простоте и возможности получения значительных по величине гироскопов.

Подвижным элементом роторомобщим для датчиков 6 угла и датчиков 7 момента, является ферритовое кольцо 5, например, из гироскопа М НМ ПЯО. Ферритовое кольцо 5 расположено в торцевой части ротора 3 и не создает помех в сигнальных обмотках датчиков 6 угла, создаваемых работой гиродвигателя.

Гироскоп закрыт кожухом 9, выполнен герметичным и заполнен гелиеводородной смесью до давления, например, мм рт. Для съема и подачи электрических сигналов служат гост Во втором варианте гироскопа фиг. За счет чего увеличивается крутизна характеристики датчика момента и, следовательно, увеличивается измеряемая угловая скорость при работе гироскопа в условиях повышенной температуры.

Гироскоп работает следующим образом. В нулевом положении в силу симметрии гост сигнал с датчиков 6 угла отсутствует. В режиме измерения при наличии угловой скорости, например, относительно оси Y корпус 1 госта начнет разворачиваться относительно этой оси, а ротор 3 будет стремиться сохранить неизменным в инерциальном пространстве направление вектора кинетического момента. Данный сигнал электрически обрабатывается и подается в катушки датчика 7 момента по оси Z, при этом ротор 3 по правилу гироскопии будет прецессировать поворачиваться относительно оси Y, стремясь уменьшить до нуля рассогласование на датчике 6 угла.

Мерой угловой скорости является ток в катушках госта 7 момента. Зависимость квадратичная. При использовании гироскопа в качестве чувствительного элемента гиростабилизатора сигнал с датчика 6 угла электрически обрабатывается и подается, например, на гост разгрузки гиростабилизатора.

Датчик 7 момента гироскопа при этом используется либо для компенсации дрейфа гироплатформы, либо для управления при необходимости разворота гироплатформы. Карта обмеров детали бланк образом, в сравнении с прототипом использование предлагаемого устройства в качестве чувствительных элементов гиростабилизаторов или двухканальных измерителей угловой скорости обеспечивает улучшение точностных параметров и расширение госта измеряемых угловых скоростей.

Effective date : Изобретение относится к приборостроению, в частности к бескарданным гостам на сферической шарикоподшипниковой опоре, которые могут использоваться, например, в качестве чувствительных элементов гиростабилизаторов или двухканальных измерителей угловой скорости. Гироскоп по первому варианту содержит корпус 1, внутри которого расположен гиродвигатель, включающий статор 2 с катушками, создающими вращающееся магнитное поле, приводящее во вращение ротор 3 на сферической шарикоподшипниковой опоре 4.

В торцевой части ротора 3 в качестве подвижного элемента датчиков угла и гироскопов момента жестко закреплено ферритовое кольцо 5 прямоугольного сечения. Датчики 6 угла и датчики 7 момента размещены на корпусе 1 гироскопа напротив ферритового кольца 5. Во втором варианте гироскопа на внутренней поверхности ферритового кольца 5 неподвижно закреплено стальное кольцо прямоугольного сечения.

Изобретение позволяет улучшить точностные параметры и расширить диапазон измеряемых угловых скоростей. Изобретение поясняется чертежами. Гироскоп, содержащий корпус с расположенным внутри него гиродвигателем, включающим статор с катушками и ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре, трансформаторно-индуктивные датчики угла и электромагнитные датчики момента, отличающийся тем, что в торцевой части ротора, в качестве подвижного элемента датчиков угла и датчиков момента, жестко закреплено ферритовое кольцо прямоугольного сечения, а гироскопы угла и датчики момента размещены на корпусе гироскопа напротив ферритового кольца.

Гироскоп, содержащий корпус с расположенным внутри него гиродвигателем, включающим статор с катушками и ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре, трансформаторно-индуктивные датчики угла и электромагнитные датчики момента, отличающийся тем, что в торцевой части ротора, в качестве подвижного элемента гироскопов угла и датчиков момента, жестко закреплено ферритовое кольцо прямоугольного сечения, внутри которого неподвижно закреплено стальное кольцо прямоугольного сечения, а датчики угла гост датчики момента размещены на корпусе гироскопа напротив ферритового кольца.

RUC1 ru. Способ измерений угловых отклонений вращающегося гироскопа трехстепенного гироскопа относительно его корпуса и скорости вращения ротора. USA1 en. USB2 en. Rotational angle-measurement apparatus and rotational speed-measurement apparatus.

USA en. USB1 en. Sensor arrangement in an electromagnetic rotary drive and a method for the operation of a rotary drive of this kind. EPB1 en. JPB2 ja. CNB zh. Method and arrangement for measuring a force or a moment, using multiple magnetic sensors.

JPA ja. WOA2 en. Magneto-elastic force sensor and method for compensating distance dependency in a measurement signal of such a sensor.

System and method for providing control of an electric motor using inductive rotary sensor. EPB2 fr. EPB1 de.

EPUB, djvu, txt, EPUB