- •Московский Авиационный Институт (Государственный технический университет)
- •Оглавление
- •I. Вступление
- •II. Акселерометры.
- •III. Классификация типов подвесов
- •6. Контактные опоры с виброподставкой
- •IV. Классификация преобразователей.
- •V. Демпфирование.
- •VI. Приложение
- •Вступление (вернуться к оглавлению)
- •Физико-технические свойства пространства.
- •2. Общая характеристика Измерительных Преобразователей.
- •3. Параметры ориентации и навигации. Координаты центра тяжести ла относительно земли. Ориентирование.
- •II. Акселерометры. (вернуться к оглавлению)
- •1. Теоретические обоснования.
- •2. Электрокинематическая схема осевого акселерометра.
- •3. Кинематическая схема маятникового акселерометра.
- •4. Уравнения идеальной работы акселерометра.
- •Бесконтактные опоры:
- •1.Опоры с трением качения.
- •1.1. Шарикоподшипники.
- •1.2. Ножевые опоры
- •2. Опоры с трением скольжения (вернуться к оглавлению)
- •2.1. Плоскостные опоры
- •2.2. Конические опоры (вернуться к оглавлению)
- •2.3. Сферические опоры (на кернах) (вернуться к оглавлению)
- •2. 4. Цилиндрические опоры (вернуться к оглавлению)
- •Бесконтактные опоры (вернуться к оглавлению)
- •Э лектростатические опоры
- •3.2. Магнитные опоры (вернуться к оглавлению)
- •3.3. Аэрогидростатический, аэрогидродинамический подвес
- •3.4. Комбинированные опоры
- •4. Упругие подвесы (вернуться к оглавлению)
- •4.1. Торсионный подвес (подвес на растяжках)
- •4.2. Мембранный подвес (вернуться к оглавлению)
- •4.3. Консольный подвес (вернуться к оглавлению)
- •4.3.1. Жесткость подвеса. (вернуться к оглавлению)
- •4.3.2. Подвесы в виде балок. (вернуться к оглавлению)
- •4.4. Особенности упругого подвеса и упругих элементов.
- •5. Законы сухого трения. (вернуться к оглавлению)
- •5.1 Статическая характеристика прибора (вернуться к оглавлению)
- •5.2 Способы минимизации влияния сил трения на выходные характеристики (вернуться к оглавлению)
- •6. Контактные опоры с виброподставкой (вернуться к оглавлению)
- •IV. Классификация преобразователей.
- •Параметрические преобразователи
- •1.1 Метод сопротивления.
- •Емкостный метод.
- •Индуктивный метод.
- •2.2 Магнитоэлектрические преобразователи.
- •2.3 Пьезоэлектрические преобразователи.
- •3. Разберем подробнее некоторые виды преобразователей.
- •3.1. Индуктивный преобразователь (недифференциальный).
- •Индуктивный дифференциальный датчик (с измеряемым зазором)
- •3.3. Индуктивные датчики с изменяющейся площадью перекрытия полюсов.
- •4. Трансформаторный датчик
- •Обратные преобразователи.
- •Демпфирование.
- •1. Критерии выбора относительного коэффициента демпфирования.
- •2. Логарифмические частотные характеристики.
- •3. Возможные источники создания сил демпфирования.
- •4. Эффекты при демпфировании. Жидкостное демпфирование.
- •5. Магнитно – Электрические демпфирующие устройства.
5. Законы сухого трения. (вернуться к оглавлению)
1 .
mgcosα >
cos α >
2. sign
sign
3. - не зависят от скорости, за исключением случая 4.
4. >
5. Условия взаимного смещения соприкасающихся поверхностей
>
>
5.1 Статическая характеристика прибора (вернуться к оглавлению)
Угловое движение
max >
Cила трения в реальных условиях не является идеальной характеристикой, в результате чего появляется петля гистерезиса.
5.2 Способы минимизации влияния сил трения на выходные характеристики (вернуться к оглавлению)
Mtr =Ftr*r =m*(g± aY)*f*rЦАПФ
Mtr =Ftr* rЦАПФ
М омент трения можно снизить, уменьшив радиус цапфы. Но накладываются ограничения по прочности. Можно поместить цапфу в жидкость, т.к. там прочность многократно возрастёт.
Существует также другой способ снижения момента трения за счет введения дополнительных вращений элементов опор. = (m*ax*l/c)*(1± (m*(g± aY)/ aX) )
6. Контактные опоры с виброподставкой (вернуться к оглавлению)
y” = - ym*ω2*sinωt
– виброускорение
N = m*g+m* ym*ω2*sinωt
m*g≤ m* ym*ω2
Таким образом мы сможем сузить зону нечувствительности на несколько порядков.
Виброподвес:
пъезоэффект;
магнитострикция;
- электромагнетизм
1 . Пъезоэффект:
2. Магнитострикция – изменение линейных размеров магнитных материалов при изменении магнитного поля.
На таких скользящих опорах построен класс акселерометров с порядком чувствительности Δах =(10-4 – 10-5)*g. Акселерометры МП- 43÷47.
R1 = R2 = m*(g± aY)/2
Ftr = f*(m*(g± aY))
Опоре придано вращение вокруг оси х с угловой скоростью ωx. Для снижения сил трения, действующих вдоль оси Ох опоры модифицируют.
IV. Классификация преобразователей.
Измерительная информация, получаемая от контролируемого объекта, передается в измерительную систему в виде сигналов какого-либо вида энергии и преобразуется из одного вида энергии в другой. Необходимость такого преобразования вызвана тем, что первичные сигналы не всегда удобны для передачи, переработке, дальнейшего преобразования и воспроизведения. Поэтому при измерении неэлектрических величин воспринимаемые чувствительным элементом сигналы преобразуются в электрические сигналы, являющиеся универсальными.
Та часть прибора, в которой неэлектрический измеряемый сигнал преобразуется в электрический, называется преобразователем.
Известно много электрических методов измерения неэлектрических величин. Для удобства изучения введем классификацию этих методов по виду связи между электрическими и неэлектрическими величинами:
Параметрические преобразователи, в которых измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в соответствующее изменение параметров электрической цепи, питаемых внешними источниками ЭДС. При этом сигналы, получаемые от измеряемого объекта, служат только для управления энергией постороннего источника, включенного в цепь.
Генераторные преобразователи, в которых сигналы, получаемые от измеряемого объекта, непосредственно преобразуются в электрические сигналы. При этом желательный эффект преобразования может быть получен без использования посторонних источников ЭДС.
К параметрическим относят методы, основанные на изменении сопротивления, емкости и индуктивности электрических цепей.
К генераторным относятся электромагнитный, термоэлектрический, пьезоэлектрический и другие методы.