Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Датчики углового ускорения 3 страница

Читайте также:
  1. АНТИБИОТИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ УСКОРЕНИЯ РОСТА И ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЖИВОТНЫХ
  2. Благодарности 1 страница
  3. Благодарности 10 страница
  4. Благодарности 11 страница
  5. Благодарности 12 страница
  6. Благодарности 13 страница
  7. Благодарности 14 страница
  8. Благодарности 15 страница
  9. Благодарности 2 страница
  10. Благодарности 3 страница
  11. Благодарности 4 страница
  12. Благодарности 5 страница

Так как тепловая инерция датчика является величиной переменной, зависящей от изменения условий теплообмена, то реализация методов требует идентификации показателей тепловой инерции в активном эксперименте.

1.3. ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ

При измерении температуры поверхности элементов конструкции широко применяются термопары и терморезисторы.

Датчик температуры искажает, как правило, первоначальное распределение температуры в исследуемом объекте. В силу этого измеренная температура на поверхности объекта будет отличаться от истинной температуры. Установка датчиков может нарушить прочность конструкции и исказить ее аэродинамические характеристики. Поэтому требования к конструированию датчиков температуры и технике препарирования состоят, в частности, в минимизации нарушения теплового баланса объекта и его прочностных и аэродинамических качеств.

Техника препарирования объектов датчиками температуры, в зависимости от решаемых задач, может осуществляться различными способами, начиная от обычного приклеивания датчика и кончая сложными по технологии выполнения способами нанесения на исследуемую поверхность термочувствительных пленок. Рабочий спай термопар, например, выполняется с помощью сварки встык, шариком или внахлест. Термопары в измерительных точках прижимаются, привариваются, приклеиваются или зачеканиваются в тело объекта.

Температура поверхности объекта и температура среды, как правило, различны, и, в зависимости, от знака этой разности в точках измерений имеет место нежелательный теплоотвод (или теплоподвод). Для снижения погрешности измерения термоэлектроды располагают вдоль поверхности на длине , углубляют в тело, зачеканивают или вваривают в пластину, имеющую хороший тепловой контакт с объектом. Иногда рабочий спай выполняют в виде «пятачка» и его приваривают к поверхности объекта.

Процесс изготовления толстопленочных термопар непосредственно на объекте исследования (например, лопатка турбины) включает последовательное осуществление сложных по исполнению технологических операций:

· разработку детального эскиза препарирования (расположение рабочих и свободных спаев, линии нанесения пленок, места соединения удлинительных проводов);

· подготовку поверхности;

· нанесение изоляционной подложки из эмали и ее термическая обработка;

· контроль и сборка датчика температуры.

Техника препарирования изделий термопарами часто требует вмешательства в исследуемую конструкцию. Поэтому в ряде экспериментов (например, измерение температуры несущей поверхности самолета, остекления фонаря) применяются, как правило, приклеиваемые терморезисторы. При этом широко практикуется применение терморезисторов и тензорезисторов, совмещенных в одной конструкции датчика. Процесс приклеивания и сборки электрической схемы является тонкой операцией, требующей неукоснительного выполнения технологической инструкции. Линии электрических связей в зоне установки терморезисторов выполняются, например, термостойкими проводами минимального сечения (0,07...0,1 мм2) с применением промежуточных монтажных колодок, которые располагаются на элементе конструкции, не обтекаемом воздушным потоком. Разметка трасс линий связи от терморезисторов осуществляется по направлению воздушного потока с целью минимизации искажений температурного поля и поля напряжений в зоне датчиков. Линии связи от монтажных колодок к измерительной аппаратуре выполняются с помощью круглых или плоских ленточных кабелей сечением не менее 0,35 мм2, размещаемых, в местном неметаллическом обтекателе. Сопротивление каждой пары проводов, входящих в противоположные плечи измерительных мостов не должно превышать 0,5% номинального сопротивления терморезистора. Терморезисторы группами, примерно по 10 измерительных мостов, объединяются по диагонали питания. Одновременно предусматривается увеличение сечения проводов в цепи питания. Цепи измерительных диагоналей мостов должны иметь малое по величине (0,01 Ом) и постоянное переходное сопротивление контактов сопрягаемых элементов.



2. ДАТЧИКИ ВИБРАЦИЙ

Важными параметрами, характеризующими техническое состояние элементов конструкции самолета, силовой установки и самолетного оборудования являются параметры вибрации.

Параметрами, характеризующими вибрацию, является ее частота f, амплитуда вибросмещения А (м, мм), виброскорость V (м/с), виброускорение ав (м/с2) или виброперегрузка nв. Они связаны между собой следующими соотношениями:

.

Здесь – мгновенное смещение точки от исходного положения при гармоническом движении; А – амплитуда смещения (мм).

Основной задачей виброметрии при летных испытаниях является измерение виброускорений (или виброперегрузок), хотя в отдельных случаях представляют интерес параметры виброскорости и вибросмещения. Например, при оценке вибраций силовой установки предпочтительней измерять виброскорость. Поэтому, учитывая особенность газотурбинных двигателей, заключающуюся в том, что в спектрах амплитуд вибросмещений их корпусов доминируют низкие частоты, в спектрах виброскорости – средние, а в спектрах виброускорений – высокие частоты, измерения указанных параметров вибрации осуществляют чаще с помощью акселерометров с последующим интегрированием электрических сигналов датчиков и применением соответствующих полосовых фильтров.

Все датчики вибраций построены на основе сейсмических систем, использующих инерцию твердых тел, и в практике летных испытаний пока не отдается предпочтение датчикам, построенным на других физических принципах.

Диапазон измеряемых в полете виброперегрузок составляет примерно ±0,1...150 относительных единиц в частотном диапазоне 1...15 000 Гц. Допустимая погрешность измерения виброперегрузки не должна превышать 5...7%.

Наиболее широкое применение для измерения виброперегрузок получили пьезоэлектрические и индуктивные акселерометры. Причем первые охватывают по частоте весь спектр исследуемого параметра, начиная с долей герца, тогда как индуктивные акселерометры используются в низкочастотной (0...400 Гц) области.

В пьезоэлектрическом акселерометре (а также в индукционном датчике виброскорости) осуществляется прямое преобразование механической энергии движения в электрическую. Поэтому эти датчики по принципу действия являются генераторами электрических сигналов и не требуют специального источника питания.

В индуктивном датчике (а также в полупроводниковом) под воздействием измеряемой величины изменяются параметры электрической цепи (L, R), и поэтому они получили наименование параметрических. Эти датчики требуют специального автономного источника питания (генератора несущей частоты или постоянного тока).

Работа пьезоэлектрического акселерометра основана на физическом явлении пьезоэффекта, т.е. свойстве возникновения зарядов на гранях некоторых видов кристаллов при их деформации. Чувствительным элементом датчика является пьезоэлемент, являющийся одновременно электромеханическим преобразователем и пружиной сейсмической системы. К нему крепится инерционная масса.

Все пьезоэлектрические материалы можно условно разделить на естественные кристаллы и искусственную пьезокерамику. Чувствительные элементы акселерометров для летных испытаний выполняются только из пьезокерамических материалов, приобретающих пьезоэлектрические свойства после их выдержки в электрическом поле. Пьезокерамика обладает интегральными свойствами ее микрокристаллов. Возможность получения пьезокерамических материалов с требуемыми свойствами путем введения модифицирующих присадок, а также изготовления элементов сложной формы (диски, цилиндры, шайбы) при относительной простоте и дешевизне, обусловили широкое применение пьезокерамики в качестве чувствительных элементов пьезоэлектрических датчиков.

Основными характеристиками пьезокерамики являются:

· пьезомодуль d1, определяющий чувствительность материала и величину электрического заряда q, генерируемого при приложении силы F,

· диэлектрическая проницаемость, влияющая на электрическую емкость С акселерометра, включая емкость кабеля.

Основное уравнение для пьезоэлектрического материала имеет вид , где U – напряжение на выходе датчика.

Собственную частоту датчика определяют модуль упругости и плотность материала пьезокерамики.

Пьезокерамика на основе цирконата–титаната свинца имеет температурный диапазон до 2000С. Для более высоких температур используются специальные высокотемпературные материалы, основанные на применении различных структур с рабочей температурой 400...6000С. Так, например, некоторые чувствительные элементы датчиков выполнены из материала со слоистой структурой на основе титаната висмута, модифицированного окисью натрия. Чувствительные элементы могут испытывать деформации растяжения–сжатия и сдвига по поверхности пьезопластины. Применение той или иной схемы деформации в значительной мере определяет конструкцию датчика.

Высокими качествами обладают акселерометры с деформацией сдвига пьезоэлементов. Акселерометр выполнен в герметичном корпусе. Он практически нечувствителен к деформациям основания и стенок корпуса. Конструкция датчика центрирована (центр массы подвижной системы совпадает с центром симметрии пьезоэлементов), что снижает поперечную чувствительность акселерометра. Повышенная помехозащищенность датчика обусловлена наличием двухпроводной изолированной от корпуса датчика линии связи.

Пьезоэлектрические акселерометры не имеют специальной системы демпфирования. Ввиду малого успокоения, верхняя граничная частота измеряемого параметра составляет обычно 0,3 от собственной частоты инерционной массы датчика. Собственная частота датчика, установленного на объект, массой, многократно превышающей инерционную массу датчика, примерно на 4% выше собственной частоты свободного датчика. Под действием силы при ускоренном движении на обкладках пьезоэлемента возникает электрический заряд, сохраняющийся лишь при бесконечно большом входном сопротивлении измерительной цепи. Поскольку это требование трудно выполнить, пьезоэлектрические датчики применяют только для измерения динамических процессов.

Согласование выхода пьезоэлектрических датчиков осуществляется с помощью автономных усилителей напряжения или заряда. В первом случае напряжение на выходе усилителя , где – коэффициент усиления усилителя;

Сд, Скаб, Свх – емкости соответственно датчика, кабеля, входа усилителя.

Как видно, UВЫХ зависит от Скаб (длины кабеля). Это обстоятельство вынуждает устанавливать усилитель (истоковый повторитель) в зоне установки датчика. Длина кабеля между датчиком и усилителем, как правило, не превышает 1,2 м. При этом выходной сигнал датчика уменьшается на 10...20%. Наличие усилителя заряда позволяет без заметного снижения сигнала датчика применять кабельные линии связи требуемой длины. Выходное напряжение в этом случае , где Собр – емкость схемы обратной связи усилителя. При выбранных значениях , . Таким образом, выходное напряжение усилителя заряда пропорционально величине заряда на электродах чувствительного элемента акселерометра (что и определило название данного типа усилителей) и практически не зависит от емкостей датчика и линии связи. Это позволяет вынести усилитель из зоны установки датчика и упрощает эксплуатацию аппаратуры. Кроме того, при k >> 1 выходной сигнал не зависит от коэффициента усиления усилителя и определяется только стабильностью емкости обратной связи. При работе акселерометра с усилителем заряда нижняя граница частотного диапазона расширяется до долей герца. Это обеспечивается возможностью применения усилителя с большой входной емкостью.

Принцип работы низкочастотного индуктивного акселерометра основан на изменении сопротивления магнитной цепи, происходящем при перемещении инерционной массы – якоря магнитопровода в воздушном зазоре между катушками индуктивности. Чувствительный элемент акселерометра состоит из двух плоских пружин, очерченных по дуге окружности и изготовленных за одно целое соответственно с верхней и нижней половинами корпуса датчика. Пружины в центре участка соединены стержнем, несущим инерционную массу. Катушки индуктивности размещены в соответствующих половинах корпуса. Схема преобразования измеряемого параметра в электрический сигнал идентична схеме индуктивного датчика давления. Конструкция датчика симметрична относительно измерительной оси и практически свободна (погрешность <0,01%) от неизмеряемых составляющих линейного ускорения. Датчик не демпфирован, коррекция амплитудно–частотной характеристики осуществляется с помощью фильтра низких частот. Следует иметь в виду, что коррекция амплитудно–частотной характеристики в электрической части датчика не устраняет недостатков его механической части, обусловленных резонансными колебаниями чувствительного элемента и приводящих при этом к вынужденным динамическим погрешностям – помехам.

Решающее достоинство полупроводниковых акселерометров, по аналогии с соответствующими датчиками давления, заключается в их миниатюрном исполнении, обеспечивающем, например, измерение форм колебаний несущих поверхностей конструкции известным бездренажным методом.

Основными составляющими суммарной погрешности датчиков вибрации являются температурная и установочная погрешности. Причем, для генераторных датчиков доминирующей является мультипликативная составляющая, а у параметрических акселерометров прибавляется и аддитивная составляющая погрешности. Следует, однако, учитывать влияние деформации основания, влажность, акустическое давление др.

Основные характеристики чувствительного элемента пьезоэлектрического датчика, такие как пьезомодуль, определяющий чувствительность датчика, и диэлектрическая проницаемость, характеризующая электрическую емкость датчика, существенно зависят от температуры. Температура, при которой наблюдается максимум диэлектрической проницаемости датчика (так называемая температура Кюри), является предельной для применения пьезокерамических материалов, после чего наступает необратимое изменение их структуры и пьезоактивности. Рабочая температура датчиков составляет» примерно, 0,5...0,7 температуры Кюри.

При работе акселерометра с усилителем заряда чувствительность датчика определяется пьезомодулем, пропорционально изменяющимся, в свою очередь, в зависимости от температуры. При работе акселерометра с усилителем напряжения чувствительность датчика пропорциональна изменению пьезомодуля и обратно пропорциональна изменению диэлектрической проницаемости. В данном случае имеет место эффективная самокомпенсация температурной погрешности датчика. Поэтому при одинаковых значениях температуры датчика температурные погрешности при работе с усилителями напряжения и заряда неоднозначны. Рабочий диапазон температур акселерометров, выполненных из пьезокерамики марок ЦТС, при работе с усилителем заряда и одинаковых температурных погрешностях снижается примерно в два раза.

Уменьшение температурной погрешности осуществляется путем целенаправленного выбора пьезокерамических материалов датчиков. Распространенным методом уменьшения температурной погрешности акселерометров является метод схемной термокомпенсации, основанный на включении последовательно с емкостью датчика специального компенсационного конденсатора с необходимой зависимостью изменения его емкости от температуры.

Температурная погрешность индуктивных и полупроводниковых акселерометров обусловливается явлениями, имеющими как механическую, так и электрическую природу. При изменении температуры окружающей среды изменяются геометрические размеры и упругие свойства механических элементов, магнитные свойства материалов, электрические параметры. Поэтому для уменьшения погрешности применяется конструктивно–технологическая коррекция ее составляющих, обеспечивающая стабильность во времени физических свойств и параметров датчика. Сюда же следует отнести стабилизацию напряжения и частоты источников питания. Другие источники погрешностей минимизируются применением упомянутых выше конструктивных и схемных решений.

Надежность и прочность механического соединения акселерометра и объекта является основным условием, обеспечивающим минимальную установочную погрешность датчика. На самолете акселерометры крепят с помощью стальных шпилек, винтов или клея (рис. 4а).

 
 


Рис. 4. Способы крепления акселерометров:

а) – способы крепления: 1, 2, 3, 4 – пьезоэлектрических; 3, 1 – индуктивных; 5 – полупроводниковых; б) – вспомогательные элементы крепежа: 1 – уголок; 2 – кронштейн для измерений по трем осям; в) крепление с кабелем: 1 – акселерометр; 2 – скоба; 3 – кабель; 4 – переходник; 5 – кабель

Характер контактирования датчика с объектом, по существу, является решающим в обеспечении получения достоверной информации; поэтому необходимо выполнять предписанные требования к креплению датчика и к местам их установки. Соединение датчика с объектом должно быть жестким. Самым надежным методом является крепление акселерометра стальной шпилькой на гладкой и плоской поверхности. При измерении виброперегрузок с частотами до 2...3 кГц эти способы крепления не являются критическими, пока акселерометр закреплен непосредственно на поверхности объекта. Если датчик устанавливается на тонкостенную конструкцию или малогабаритные детали, масса которых соизмерима с его массой, влияние массы датчика, присоединенной к объекту, оценивается по формуле

,

где ад, ао – виброускорение конструкции соответственно с датчиком и без датчика; mк – масса конструкции или испытываемой части конструкции; mд – масса датчика.

Резонансная частота конструкции также может измениться под влиянием массы датчика. Этот эффект выражается формулой ,

где fк – резонансная частота конструкции без датчика; fд – резонансная частота конструкции с датчиком.

При измерении высокочастотных и импульсных вибраций для уменьшения разброса чувствительности за счет сминания наиболее высоких выступов поверхностей соприкосновения, датчик необходимо не менее 3-х раз ввернуть и вывернуть из резьбового соединения. Контактирующие поверхности промываются бензином и смазываются силиконовым маслом. Подготовка мест крепления (сверление, нарезка резьбы, выравнивание поверхности) для датчиков, предназначенных для измерения ударных ускорений, должна быть выполнена очень тщательно. Завышение внутренних и средних диаметров резьб, отклонения от заданной нормы неплоскостности или допуска на угол конической резьбы недопустимы.

Если предусматривается приклеивание датчика, то необходимо обращать внимание на подготовку склеиваемых поверхностей, создание нужных усилий поджатия, теплового режима при отверждении связующего и т.п. Крепление с помощью изолирующих переходных втулок, магнитного держателя и других промежуточных деталей всегда снижает рабочую полосу частот.

При креплении датчиков на специальных кронштейнах (см. рис. 4б) следует обеспечить их необходимую жесткость, которая выбирается так, чтобы собственная частота системы датчик – кронштейн была существенно выше частот измеряемого процесса. Резонансные свойства кронштейнов должны быть тщательно исследованы.

При эксплуатации пьезоэлектрических датчиков вследствие изгибов и кручения кабеля возникает так называемый кабельный эффект. На внутренней поверхности изоляции под действием трения появляются электростатические заряды, которые при отслоении изоляции медленно стекают по тонкому проводнику на внутренней поверхности диэлектрика. Под действием вибраций или ударов происходит хаотическое образование и стекание зарядов, в результате чего в проводнике возникает напряжение, образующее кабельный шум. Для борьбы с ним применяют специальные антивибрационные кабели с рабочим диапазоном температур до 4000С. Тем не менее, кабель необходимо крепить на объекте так, чтобы исключить возможность его деформирования (см. рис. 4в). Боковое расположение разъема датчика позволяет надежно осуществить монтаж кабеля на объекте.

Лекция 10.

3. ДАТЧИКИ СИЛ, МОМЕНТОВ, ДЕФОРМАЦИЙ

Датчики сил, моментов и деформаций предназначены для измерения соответствующих параметров в системе органов управления самолетом и в элементах конструкции летательного аппарата.

Датчики сил и моментов называют динамометрическими. Упругими чувствительными элементами датчиков являются, как правило, резисторные (потенциометрические) и тензорезисторные силоизмерительные элементы. Силоизмерительный элемент, например, тензорезисторного датчика силы представляет собой совокупность упругого элемента датчика и размещенных на нем тензорезисторов и регулировочных резисторов, соединенных в электрическую цепь.

Схема преобразования силы и момента в электрический сигнал может быть представлена в следующем виде:

Приложенные сила Fx и момент МF вызывают деформацию упругого элемента соответствующего датчика. Деформация (относительное перемещение) упругого элемента, в свою очередь, вызывает пропорциональное линейное перемещение ХR движка потенциометрического преобразователя или деформацию наклеенного на упругий элемент тензорезистора. Преобразование указанных неэлектрических величин в изменение сопротивления потенциометра и тензорезистора осуществляется в измерительной цепи. Выходными электрическими величинами датчиков являются напряжение Uвых или сила тока Iвых, регистрируемые соответственно аппаратурой точной магнитной записи и/или светолучевым осциллографом.

Принципиальное отличие датчика деформации состоит в отсутствии дополнительного измерительного преобразователя – упругого элемента.

3.1. ДАТЧИКИ СИЛ И МОМЕНТОВ

Динамометрические датчики, применяемые при летных испытаниях летательных аппаратов, являются элементами конструкций этих аппаратов. Упругие деформации датчиков малы по сравнению с деформациями деталей, в которые они встроены, поэтому передаточными функциями датчиков служат передаточные функции узлов или целых систем (например, система продольного управления самолетом), где установлены динамометрические датчики. Решающей особенностью датчиков при летных испытаниях таких систем является обязательное выполнение норм прочности, по которым задаваемые расчетные нагрузки на них должны в 5...10 раз превышать измеряемые силы.

Электродистанционная система управления самолетом с многократным резервированием параллельных и независимых каналов потребовала применения комбинированного датчика – динамометрической боковой ручки. Важной особенностью этого датчика является обязательное многократное резервирование измерительных каналов с одновременным выполнением указанных норм прочности.

Чувствительными элементами датчиков являются упругие системы, имеющие одно, два или три определенных и постоянных направления (компоненты) деформации измерительного звена. Величина деформации по каждому направлению в этих системах служит мерой измеряемой силы. Чувствительные элементы такой схемы относятся к классу бесшарнирных чувствительных элементов, выполненных в моноконструкции.

В датчиках применяются две разновидности преобразования упругих систем в электрический сигнал. Достоинство потенциометрического преобразователя заключается в большом выходном электрическом сигнале, достаточном для его непосредственной регистрации аппаратурой точной магнитной записи. К недостаткам следует отнести наличие множительного механизма передачи деформации на движок потенциометра, большие габаритные размеры, а также перечень свойств, присущих контактным системам преобразования. Более перспективным является тензорезисторный метод преобразования, обеспечивающий многократное независимое резервирование измерительных каналов, повышенную точность и малые габаритные размеры. Встроенный (или автономный) усилитель на микросхемах обеспечивает работу датчиков с выходом на регистрирующие устройства аппаратуры точной магнитной записи.

Комплекс динамометрических датчиков органов управления самолетом содержит обычно датчики – динамометрические педали, датчик – динамометрический штурвал и датчики – динамометрические ручки (рис. 1).

 
 


Рис. 1. Конструктивные схемы динамометрических датчиков:
1 – динамометрические педали; 2 – динамометрический штурвал;
3 – динамометрическая ручка центральная;
4 – динамометрическая ручка боковая.

Датчик – динамометрическая педаль предназначен для измерения силы, прикладываемой летчиком к педали управления самолетом, а точнее, для измерения составляющей этой силы на направление перемещения педали при движении руля направления самолета. Так как сила, передаваемая на руль направления, является разностью двух сил, одновременно приложенных к левой и правой педалям, динамометрическая педаль должна использоваться в комплекте из двух датчиков, укрепленных на левой и правой педалях (см. рис. 1, поз. 1).

Динамометрическая педаль состоит из чувствительного элемента с наклеенными на него фольговыми тензорезисторами, ложной педали, электромонтажных деталей и кожуха. Для уменьшения габаритных размеров и обеспечения высокой точности измерений чувствительный элемент изготовлен из цельной заготовки специальной стали. Он представляет собой сдвоенную раму, образованную из четырех плоских пружин, соединенных ригелями. Боковые жесткие ригели образуют основание датчика, при помощи которого он крепится к педали самолета. К среднему упругому ригелю крепится ложная педаль, через которую летчик прикладывает силу. Тензорезисторы правой и левой динамометрических педалей соединены в измерительный мост таким образом, что выходной сигнал его пропорционален разности сил, прикладываемых к обеим педалям. Этот мост обеспечивает также независимость выходного сигнала от неизмеряемых составляющих приложенных сил.

Датчик – динамометрический штурвал(устанавливается на тяжелых самолетах со штурвальным управлением) предназначен для измерения двух составляющих прилагаемой летчиком силы, которые вызывают отклонение руля высоты и элеронов. Отклонение руля высоты, вызываемое движением колонки штурвала, происходит под действием составляющей силы, направленной по оси поворота штурвала в колонке. Отклонение элеронов, вызываемое поворотом штурвала в колонке, происходит под действием составляющей силы, касательной к окружности рукояток штурвала. Динамометрический штурвал крепится на штурвале управления самолетом с помощью промежуточных деталей (рис. 1, поз. 2).

Датчик состоит из чувствительного элемента с наклеенными на него фольговыми тензорезисторами, двух рукояток, через которые летчик прикладывает силу для управления самолетом, и двух защитных крышек. Чувствительный элемент датчика состоит из двух групп плоских пружин, соединенных друг с другом двумя ободами и центральной втулкой. Каждая группа пружины предназначена для измерения только одной составляющей приложенной силы. Одна группа пружин, лежащих в двух радиальных плоскостях и соединяющих втулки с внутренним ободом, служит для измерения касательной составляющей силы. Вторая группа пружин, лежащих в двух торцовых плоскостях и соединяющих наружный обод с внутренним, служит для измерения осевой составляющей приложенной силы. Тензорезисторы наклеиваются на обе стороны пружин верхней части чувствительного элемента в местах наибольших напряжений. Соединение тензорезисторов в мосты для измерения осевой и касательной составляющих производится таким образом, чтобы исключить влияние неизмеряемых составляющих. Конструктивно чувствительный элемент выполнен из трех деталей, две из которых являются пружинами, а третья, служащая для крепления датчика, соединяет пружины по центральной втулке и играет роль упора, воспринимающего нагрузки, превышающие диапазон измерения. К ободу чувствительного элемента крепятся рукоятки, через которые летчик прикладывает силу при управлении самолетом.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Датчики углового ускорения 3 страница

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 243; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.198.58.62
Генерация страницы за: 0.01 сек.