Принципы построения конструктивных схем ММГ

Основы работы гироскопического устройства с переменным кинетическим моментом были заложены в опытах Фуко по использованию маятника, сохраняющего неизменное положение плоскости колебаний в инерциальном пространстве. Это послужило прообразом создания вибрационных гироскопов, использующих вибрирующую массу вместо вращающегося ротора. Наибольшее развитие и распространение среди вибрационных гироскопов получили роторные динамически настраиваемые гироскопы. Среди осцилляторных вибрационных гироскопов одним из первых промышленных образцов является камертонный гироскоп – гиротрон фирмы Sperry (США), разработанный в 1937 г. 

Схемы построения большинства ММГ основаны на принципе работы осцилляторного вибрационного гироскопа. К инерционной массе, закрепленной на упругих элементах, прикладываются силы Fв или моменты Мв , возбуждающие гармонические колебания (линейные или угловые) постоянной амплитуды и частоты. При вращении основания с переносной угловой скоростью W возникают силы Кориолиса Fкор (Мкор), воздействующие на инерционную массу. Эти силы возбуждают дополнительные колебания массы в направлении, перпендикулярном ее относительной скорости и переносной угловой скорости. Амплитуда возникающих колебаний является мерой измеряемой угловой скорости.

По способу реализации движения в ММГ схемы построения можно разделить на схемы с поступательными движениями по координате возбуждения и по координате выходного сигнала (так называемые LL – гироскопы, linearlinear), с угловыми движениями по обеим координатам (RR – гироскопы, rotaterotate) и с различными комбинациями поступательных и угловых движений (LR – гироскопы).

Для увеличения чувствительности параметры гироскопа выбирают таким образом, чтобы резонансная частота колебаний по координате возбуждения совпадала с резонансной частотой выходных колебаний. В конструкции используют высокодобротные материалы, обладающие низкими внутренними потерями на трение. В этом случае осуществляется динамическая настройка прибора и происходит резонансное усиление сигнала.

В большинстве ММГ измерение и возбуждение колебаний осуществляется электростатическими датчиками положения и силы. В ряде конструкций применяются электромагнитные способы возбуждения колебаний и съема сигнала. В некоторых разработках при создании измерительного и исполнительного датчиков используется пьезосвойства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector