Разработка лабораторной установки для исследования датчика угловой скорости adxrs453 Текст научной статьи по специальности «Физика»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 2

УДК 378.162.33

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАТЧИКА УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ADXRS453

О. О. Тарнова, В. Е. Ивашов Научный руководитель - Г. М. Гринберг

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Приведено описание разработанной лабораторной установки для исследования датчиков угловой скорости типа ADXRS453, находящих широкое применение в системах управления летательными аппаратами.

Ключевые слова: лабораторная установка, датчик угловой скорости ADXRS453.

DEVELOPMENT OF LABORATORY EQUIPMENT FOR RESEARCH GYROSCOPE

O. O. Tarnova,V. E. Ivashov Scientific Supervisor - G. M. Grinberg

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

The description of laboratory installation developed for the study of the angular sensors ADXRS453 type speed, finding wide application in aircraft control systems.

Keywords: laboratory equipment, the angular sensors ADXRS45.

Лабораторная работа - одна из форм активизации самостоятельной работы студентов, в процессе которой у них появляется возможность применить знания, полученные на лекциях, в решении различных учебных заданий. Основная задача, которая должна решаться в процессе выполнения лабораторных работ, состоит в экспериментальной проверке ранее полученных теоретических знаний.

Учебной программой по дисциплине «Технические средства навигации и управления движением летательных аппаратов», преподаваемой на кафедре систем автоматического управления (САУ) Сибирского государственного аэрокосмического университета (СибГАУ) для студентов-специалистов специальности 24.05.06 Системы управления летательными аппаратами и студентов-бакалавров по направлению подготовки 24.03.02 Системы управления движением и навигация, предусмотрено выполнение лабораторных работ по исследованию гироскопических датчиков угловых скоростей. Причем в основу работы исследуемых датчиков должны быть положены различные принципы действия и физической реализации.

Целью данной работы является разработка лабораторной установки для исследования датчика угловой скорости (ДУС), чувствительным элементом которого является электромикромеханический гироскоп.

В качестве объекта исследования выбран датчик угловой скорости типа ADXRS453. Преимущество данной модели состоит:

1) в возможности работы в средах с жесткими рабочими условиями, где присутствуют ударные нагрузки и вибрации;

2) сохранении высоких точностных характеристик [1], основные из которых приведены в таблице.

Входным воздействием для ДУС является угловая скорость вращения, которую можно задавать с помощью имеющейся на кафедре САУ установки для проверки гироскопических приборов УПГ-56. На верхней части установки расположена вращающаяся платформа, приводимая во вращение с помощью многоступенчатого шестеренчатого редуктора со встроенным в цепь фрикционным звеном и электродвигателя. Перестраиваемый редуктор позволяет установить 43 фиксированных угло-

Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»

вых скорости вращения платформы. С помощью фрикционной пары диск-ролик передаточное отношение может плавно регулироваться в пределах от 4:5 до 8:5, что дает возможность установить точное значение любой из фиксированных скоростей, а также получить любую скорость, промежуточную между фиксированными. В результате угловой скорости вращения платформы можно придать любое значение в пределах от 2,08 до 360 град/сек. Стабилизатор скорости вращения вала электродвигателя позволяет поддерживать установленную скорость с высокой точностью [2].

Характеристики датчика угловой скорости типа ADXRS453

Параметр Значение

Угловая скорость ±300°/c

Диапазон напряжений питания от 3,3 В до 5 В

Диапазон температурного режима от -40 °С до +105 °С

Допустимая погрешность измерений ±0,5°/c

В результате комбинациями положений трех скользящих шпонок может быть получено. Структурная схема разрабатываемой лабораторной установки приведена на рисунке.

Структурная схема лабораторной установки.

Исследуемый ДУС закрепляется в кронштейне, позволяющем поворачивать ДУС в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Кронштейн крепится четырьмя болтами к вращающейся платформе установки УПГ-56. Источник питания постоянного тока 24 вольта служит для питания электродвигателя установки УПГ-56. Источник питания постоянного тока 5 вольт служит для питания исследуемого ДУС, сигналы с выхода которого подаются на измерительные приборы (осциллограф, вольтметр, амперметр).

Вывод.

Разработанная лабораторная установка позволяет исследовать датчик угловой скорости типа ADXRS453: в широком диапазоне входных воздействий, с заданной точностью, при различном пространственном положении датчика.

Предложенное схемное решение может быть использовано и для других типов датчиков угловой скорости.

Библиографические ссылки

1. Reference manual. Digital Output Gyroscope ADXRS453. Analog devices. 2011. С. 1-5.

2. Установка УПГ-56 для проверки и испытания гироскопических приборов. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1982. 24 с.

© Тарнова О. О., Ивашов В. Е., 2016