- •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
- •Тема 1. Назначение, место и роль Измерительных преобразователей (ип) и датчиков (д) в структуре производственно-технологических отношений.
- •Физико-технические свойства пространства. (вернуться к оглавлению)
- •2. Общая характеристика Измерительных Преобразователей.
- •Кинематическая схема акселерометра
- •Параметры ориентации и навигации. Координаты центра тяжести ла относительно земли.
- •1. Блок – схема и характеристика элементов в составе акселерометра.
- •2. Электрокинематическая схема осевого акселерометра.
- •3. Электрокинематическая схема маятникового компенсационного акселерометра.
- •Электрокинематическая схема маятникового акселерометра разомкнутой структуры.
- •4. Уравнения идеальной работы акселерометра.
- •Тема 6. Опоры и подвесы чэ ип и д.
- •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)
- •Тема 3. Преобразователи вида энергии в составе ип и д. Прямые преобразователи – датчики угловых и линейных перемещений ип
- •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.
- •7 Резистивные преобразователи.
- •Схемы включения (линейных и угловых )
- •Тензорезисторы
- •8 Емкостные датчики
- •9 Измерительные цепи
- •Тема 7. Демпфирующие устройства.
- •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.
2. Логарифмические частотные характеристики.
Перепишем уравнение (2):
и перейдем к преобразованиям Лапласа при нулевых начальных условиях:
Произведя формальную замену , получаем спектральную характеристику системы:
Эта передаточная функция может быть представлена в виде амплитудной (АЧХ) и фазовой (ФЧХ) характеристик:
Общий вид логарифмических амплитудных характеристик:
1
t
Существует критерий выбора ξ:
Требования могут формироваться по амплитуде ( ). Здесь δ – относительный коэффициент нарастания колебаний.
По фазе: наибольший допустимый угол отставания по фазе в желаемом частотном диапазоне.
При оценке условий работы измерительного устройства с помощью ЛАФЧХ необходимо знать, в каком частотном диапазоне нужно измерять полезный сигнал.
Например, полоса пропускания акселерометра должна бать на порядок выше δ. Следует вопрос: «Какие ξ можно выбрать для обеспечения такого соотношения?»
3. Возможные источники создания сил демпфирования.
Демпфирующие устройства должны создавать условия строго в фазе со скоростью и не оказывать влияния на инерционные и позиционные члены уравнения.
Отсюда следует вывод, что несоблюдение фазы ведет к появлению дополнительных погрешностей в других параметрах.
При подаче сигнала в противофазе получается система возбуждения (неустойчивая).
4. Эффекты при демпфировании. Жидкостное демпфирование.
F
- демпфирующая сила пропорциональна линейной скорости движения поршня.
Аналогичные рассуждения могут быть проведены для газовой среды. (С поправкой, что газ сжимаем).
Для низких скоростей газ можно считать « жидкостным демпфером ». (Для низкочастотных сил)
Это линейные фильтры:
Стабильность подкачки будет зависеть от фазы подкачки.
5. Магнитно – Электрические демпфирующие устройства.
Датчики скорости М.Э. типа:
Мы его замкнули.
Н а
Один из вариантов.
; - мало,
Если закоротить, то . Для того, чтобы эту катушку использовать – для создания эффективной , не нарушающей работоспособности в зазор надо поместить дополнительные электропроводящие элементы.
Чем плохо наличие каркаса?
Каркас отнимает часть объема зазора.
1-2 сигнальная обмотка
1-2 не связаны электрически с 3-4
1-2 имеет N витков тонкого провода, который подается на вход дополнительного усилителя (2). Выход тот нагружается на обмотки 3-4.
Мы можем управлять Kд усилителем (KУ2).
В режиме возбуждения:
Приложение 1