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) |
Общая характеристика Измерительных Преобразователей
Физико-технические свойства пространства. Задачи курса VIII. Вступление VII. Тема 7. Демпфирующие устройства. VI. Тема 6. Опоры и подвесы ЧЭ ИП и Д. V. Тема 5. Интегрированные узлы и элементы ИП и Д на основе кварцевых и кремниевых структур. IV. Тема 4. Датчики сил и моментов сил. Механические и электромеханические преобразователи. Преобразователи вида энергии в составе ИП. Обратные преобразователи. Получение студентами базовых знаний о назначении Мосте и роли измерительных преобразователей (ИП) неэлектрических величин, приборов и датчиков в инфраструктуре, в составе технических систем различного назначения. Ознакомление с физическими основами, особенностями конструкторских решений и с ролью элементов ИП и Д в формировании информации заинтересованным потребителям, в первую очередь, применительно к задачам управления движением подвижных объектов и навигации. Обретение практических навыков исследования, расчета и проектирования элементов ИП и Д с учетом конкретики их применения в задачах объектов различного класса.
Тема 1. Назначение, место и роль Измерительных преобразователей (ИП) и датчиков (Д) в структуре производственно-технологических отношений.
(вернуться к оглавлению) Навигация – это наука о законах движения центра масс объекта, перемещающихся из одной точки пространства в другую точку по желаемой траектории в заданное время при минимальных энергозатратах. Для того, что бы решить физико-техническую задачу нужно знать потребность, которую необходимо обеспечить в результате решения сформулированной задачи. Для этого требуется знание ограничения, в рамках, в границах которых будет решаться задача. В частности, необходимо знать, по возможности, объективные свойства окружающего пространства и характерные ориентиры, отражающие эти свойства, которые могут быть смоделированы на борту и служить базой отсчета. Какие конкретные параметры, доступные для наблюдения, измерения, моделирования, характеризуют интересующие нас свойства окружающего пространства и какие из них мы можем и должны обеспечить в замкнутом пространстве А подвижного объекта.
Рис. К вопросу моделирования базовых ориентиров.
Надо найти способ моделирования объективных параметров пространства в области А, на борту подвижного объекта. Важно обеспечить максимально близкое соответствие модели базового ориентира самому объективному ориентиру пространства. От этого зависит качество решаемой задачи (точность, безопасность, экономичность, временные факторы и др.). 1. Для этого надо обладать знанием законов пространства. 2. Возможностью измерения и моделирования этих параметров. Сравнивать текущие параметры пространства с параметрами моделей в искусственно созданной области пространства и устранять возникающие рассогласования. 3. Измерять пространственную ориентацию осей ЛА относительно приборных моделей базовых ориентиров и управлять их положением в соответствии с решаемыми задачами.
Рис. Схема формирования команды управления Схема измерения, стабилизации параметров в зоне А
Рис. Система стабилизации параметра в области – А
Для решения этой общей задачи мы должны располагать измерительными преобразователями. Основным узлом любого преобразователя является чувствительный элемент, который непосредственно воспринимает контролируемую величину.
(вернуться к оглавлению)
Акселерометр(измеряет кажущееся ускорение) На рис. Представлена обобщенная структура электромеханическтого измерительного преобразователя (ИП)
Рис. Обобщенная структура ИП
Позициями на Рис. обозначены: ЧЭ - чувствительный элемент. Узел ИП, непосредственно воспринимающий измеряемый, контролируемый параметр физический среды и преобразующий его в промежуточный параметр в ИП в форму удобную для последующего анализа. В акселерометре это масса m, в гироскопических устройствах – кинетический момент . Чаще всего входное воздействие на ЧЭ преобразуется в перемещение ЧЭ или деформацию элементов конструкции. ПММ - передаточно-множительный механизм. Преобразует механическое смещение в механическое смещение иного диапазона, масштаба. Например, с использованием редуктора (в прецизионных ИП практически не применяется). В интегральных ИП это может быть упругий элемент в виде консольной балки, в которой точки приложения инерционной силы и «наблюдаемая» с помощью ДП точка упругой балки не совпадают. Здесь скрытно представлена передаточная функция ПММ. КЗ – колебательное звено. Включает динамические звенья (инерционное, демпфирующее, позиционное), смещение которого - X2преобразуется в электрический сигнал в ДП. ДП или ДУ преобразователь механического смещения ЧЭ (линейного или углового) в электрический сигнал - U1. Это прямой преобразователь вида энергии (механической, запасаемой в ЧЭ, в электрическую). УС - усилитель - преобразователь, усиливает сигнал U1 по напряжению – U2 и по мощности, обеспечивая его сопряжение с потребителями информации и с системой отображения (СО). В его состав может включаться преобразователь аналогового сигнала в цифровой эквивалент с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). СО - система отображения информации.
Кинематическая схема акселерометра
(доработать рисунок или взять со стр. 17) Рис. Кинематическая схема
На рис. обозначены основные конструктивные элементы и их взаимная кинематическая связь. Условие динамического равновесия ЧЭ может быть записано в виде: . В установившемся режиме имеем: - - Т.е, смещение x ЧЭ относительно корпуса пропорционально измеряемой компоненте ускорения ax. Здесь: - kд – коэффициент демпфирования (демпфер не показан); - с – жесткость упругих связей Ч Э с корпусом. 2. Параметры ориентации и навигации.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 383; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |