
- •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.
Параметрические преобразователи
(*)
x => ΔF => Δх => ΔR
Преобразование физической величины х в электрический сигнал. Для визуализации параметров R, L, C, M к ним надо подвести генератор электрической мощности
(*) К таким цепям применимы законы расчета электроцепей.
1.1 Метод сопротивления.
В этом методе используется зависимость электрического сопротивления резисторов от различных неэлектрических величин.
Например, изменение омического сопротивления проволочного реостата при перемещении скользящего контакта под действием механических сил.
-
резистивные.
-
потенциометр.
Т
ензометрический.
(тензорезистивные)
Тензометрические датчики удлинений и растяжений являются пассивными резистивными чувствительными элементами и служат для измерения удлинения или сжатия - величин, пропорциональных деформации вспомогательного элемента(пружины).
Емкостный метод.
Изменение ёмкости С конденсатора можно осуществить путем изменения расстояния d между электродами, эффективной площади S электродов и диэлектрической постоянной диэлектрика.
В
простейшем случае емкостный преобразователь
состоит из двух параллельных пластин,
разделенных воздушным диэлектриком,
причем перемещение одной из пластин
вызывает изменение ёмкости конеденсатора.
-диэлектрическая
абсолютная проницаемость вакуума.
-относительная
диэлектрическая проницаемость вакуума.
Индуктивный метод.
Используется свойство катушки изменять своё реактивное сопротивление при изменении некоторых её параметров, определяющих величину индуктивности.
Если катушка, индуктивность которой изменяется пропорционально измеряемой неэлектрической величине, включена в электрическую цепь, то по изменению силы тока в цепи или напряжения на клеммах прибора можно судить об этой величине.
Y
-
Индуктивный преобразователь.
-
Взаимоиндуктивный
- трансформаторный датчик.
W - число витков.
Rм- магнитное сопротивление среды, по которому замыкаются силовые линии электромагнитного поля.
1.4 Оптоэлектронный преобразователь с открытым отрицательным каналом.
1.5 Струнные преобразователи
В этих преобразователях изменяется параметр натяжения нити.
;
;
;
2. Генераторные преобразователи
(*)
L
= const
C = const
R = var
Для параметрических преобразователей обязательно наличие внешнего источника энергии с Un = const.
2.1. Генераторные фотопреобразователи.
В фотоэлектрических методах измерения используются различные электрические эффекты, возникающие при освещении некоторых материалов световыми лучами. Энергия светового потока преобразуется в электрическую энергию.
Uвых
=> ΔU(Ф(х))
В качестве нагрузки может служить измерительный прибор, реле.
U0=V0+URH
Ri = высокое внутреннее сопротивление Фотодиод
Зависимость силы фототока i от напряжения при различных значениях светового потока Ф.
Световой поток может меняться в том числе и при смещении маятника ЧЭ акселерометра
Данная схема используются во многих акселерометрах, она восприимчива к субмикронным смещениям, кроме того не механического воздействия на подвижные элементы