Назначение и принцип действия ИГ

Интегрирующий гироскоп предназначен для измерения малых углов поворота основания и применяется в качестве чувствительного элемента индикаторно-силового гиростабилизатора, а также в системах стабилизации и управления летательными аппаратами.

Интегрирующий гироскоп представляет собой двухстепенный гироскоп с демпфирующим устройством, которое создает момент сил вязкого трения вокруг оси гироузла.

Демпфирующие устройства бывают пневматическими, жидкостными и электрическими.

Последние реализуются в виде системы с обратной связью, состоящей из датчика угла, усилителя, дифференцирующего звена, датчика момента (рис.1).

Рис.1. Принципиальная кинематическая схема интегрирующего гироскопа.

1 - гиромотор;

2 - рама;

3 - пневматический демпфер;

4 - потенциометрический датчик угла;

5 - датчик момента;

6 - токоподводящее устройство;

7 - арретирующий электромагнит.

Наибольшее распространение получили ИГ с гидростатической разгрузкой опор гироузла, который выполняется в виде поплавковой камеры с гиромотором.

Демпфирующий момент возникает в основном за счет момента сил вязкого трения при движении поплавка в жидкости; зазор между корпусом и поплавком выполняют малым: δ=0.1…0.2 мм. Такие ИГ называют поплавковыми (ПИГ).

Принцип действия ИГ основан на использовании свойств двухстепенного гироскопа, у которого при вращении основания прибора с угловой скоростью Ωосн возникает гироскопический момент

,

под действием которого гироузел поворачивается относительно корпуса с угловой скоростью .

Демпфирующее устройство создает вокруг оси гироузла момент , где D - удельный демпфирующий момент.

В установившемся режиме измерений гироскопический момент уравновешивается демпфирующим моментом .

При малых β справедливо равенство:

(1)

где Uвых - снимаемое с датчика угла напряжение;

Кду - крутизна характеристики датчика угла;

i=H/D - передаточное число ИГ;

∆Ψ - угол поворота основания;

h=Кду Н/D - крутизна выходной характеристики, или чувствительность ИГ.

При анализе погрешностей ИГ необходимо учитывать нестабильность ∆h чувствительности, величина которой зависит от нестабильности кинетического момента ∆Н, удельного демпфирующего момента ∆D, крутизны характеристики датчика угла ∆Кду и определяется выражением:

(2)

Для достижения стабильности чувствительности в ИГ используют синхронные гистерезисные гиромоторы с системой управления по частоте вращения ротора, обеспечивающей стабильность частоты его собственного вращения на уровне сотых долей процента, прецизионные датчики угла с разрешающей способностью, равной долям угловой секунды, а также применяют специальные меры по повышению стабильности величины удельного демпфирующего момента.

Прочтите также:

Цифровой измеритель разности двух напряжений
По сути необходимо разработать устройство, преобразующее аналоговый сигнал в, эквивалентный ему, цифровой код. Т.е. замены сигнала серией импульсов за некоторое определенное время. Та ...

Технология сборки и монтажа производственного процесса усилителя низкой частоты
Под производственным процессом понимают совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонт выпускаемых изделий. Произво ...

Шестнадцатиразрядные микроконтроллеры серии 296 фирмы Intel
Серия MB90385 – 16-разрядные высокопроизводительные микроконтроллеры общего назначения, которые разработаны для выполнения функций управления в пользовательской электронике, где требует ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru