Одноосный динамический стенд

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к испытательному оборудованию для аттестации преобразователей инерциальной информации. Одноосный динамический стенд содержит вал, электронный генератор, устройство отсчета угловых положений и скоростей, следящую систему вращения вала с датчиком угловых положений и задатчиком угловых положений и скоростей. В него введены ЭВМ, устройство управления, термокамера, фиксатор, термозащитный экран, радиатор, призма, балансировочное устройство, импульсный преобразователь напряжения, два коммутатора, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), сдвоенный СКВТ. В задатчике угловых положений и скоростей выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое и второе постоянные запоминающие устройства, первый и второй умножающие цифро-аналоговые преобразователи, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор, первый и второй сдвоенные электронные ключи. Выполнены три следящие системы вращения вала. Устройство управления выполнено в составе буфера адреса, дешифратора, регистра управления, регистра данных, буфера состояния. Техническим результатом полезной модели является повышение точности задания угловых положений и угловых скоростей, расширение функциональных возможностей. 4 илл.

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к испытательному оборудованию для аттестации преобразователей инерциальной информации.

Известен одноосный динамический стенд [1], содержащий установленную на валу в основании платформу, следящую систему с исполнительным устройством, соединенным с валом, причем следящая система содержит устройство задания угловой скорости, усилитель и устройство обратной связи, выполненное как преобразователь механической величины в электрический сигнал.

Наиболее близким по технической сущности является одноосный динамический стенд [2], содержащий установленный в основании вал с поворотным столом, электронный генератор, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых скоростей и угловых положений, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока и демодулятор.

Недостатками одноосного динамического стенда являются погрешность задания угловых положений и угловых скоростей вследствие недостаточной разрешаемой способности задатчика угловых положений и угловых скоростей, а также ограниченный температурный интервал для задания угловых положений и угловых скоростей.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности задания угловых положений и угловых скоростей и расширение функциональных возможностей.

Данный технический результат достигается в одноосном динамическом стенде, содержащем установленный в основании вал с поворотным столом, электронный генератор, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых скоростей и угловых положений, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока и демодулятор, тем что введены ЭВМ, устройство управления, термокамера, фиксатор, термозащитный экран, радиатор, призма, балансировочное устройство, импульсный преобразователь напряжения, первый и второй коммутаторы, первый синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой и статор с n₁ полюсами и синусной и косинусной обмотками, датчик углового положения выполнен как второй СКВТ, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой первого канала и сигнальной обмоткой второго канала, а также двухполюсный статор с синусной и косинусной обмотками первого канала и статор с n ₂ полюсами и синусной и косинусной обмотками второго канала, устройство управления содержит буфер адреса, дешифратор, регистр управления, регистр данных, буфер состояния, вход буфера адреса соединен шиной с ЭВМ, выход буфера адреса соединен шиной с входом дешифратора, буфер адреса, регистр управления, регистр данных и буфер состояния соединены

между собой шиной данных, первый выход дешифратора соединен с входом разрешения записи регистра управления, второй выход дешифратора соединен с входом разрешения записи регистра данных, третий выход дешифратора соединен с входом разрешения чтения буфера состояния, в задатчике угловых положений и угловых скоростей в ЭВМ записаны программы задания кода угла и его изменения по времени, выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое запоминающее устройство (ПЗУ), второе ПЗУ, первый умножающий цифроаналоговый преобразователь (УЦАП), второй УЦАП, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор, первый и второй сдвоенные электронные ключи, выход регистра данных соединен шиной с входами буферного регистра и буферного формирователя, первый выход регистра управления соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра и с входом разрешения записи буферного формирователя, второй выход регистра управления соединен с синхронным входом разрешения записи буферного регистра, выходы буферного формирователя и буферного регистра соединены шиной со входами первого и второго ПЗУ, выход первого ПЗУ соединен шиной со входом первого УЦАП, выход второго ПЗУ соединен шиной со входом второго УЦАП, выход инвертора подключен к первым входам первого сдвоенного электронного ключа и второго сдвоенного электронного ключа, выход электронного генератора подключен ко входу инвертора и ко вторым входам первого и второго сдвоенных электронных ключей, два соединенных вместе выхода первого сдвоенного электронного ключа подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП, вход опорного напряжения второго УЦАП подключен к соединенным вместе двум выходам второго сдвоенного электронного ключа, выход первого УЦАП соединен с входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выход второго УЦАП подключен ко входу второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, первый выход буферного регистра подключен к управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа и первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, второй выход буферного регистра подключен к управляющим входам второго сдвоенного электронного ключа и второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи; в одноосном динамическом стенде выполнены первая, вторая и третья следящие системы вращения вала; в первой следящей системе вращения вала выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора, к первому выходу которого подключена синусная обмотка статора второго канала второго СКВТ, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход которого соединен с косинусной обмоткой статора второго канала второго СКВТ, сигнальная обмотка ротора второго канала второго СКВТ подключена ко входу первого демодулятора, с которым последовательно соединены первый активный корректирующий фильтр и первый предварительный усилитель, выход первого предварительного усилителя подключен к первому входу второго коммутатора; во второй следящей системе вращения вала третий выход первого коммутатора подключен к синусной обмотке статора первого канала второго СКВТ, к косинусной обмотке статора которого подключен четвертый выход первого коммутатора, сигнальная обмотка ротора первого канала второго СКВТ соединена с входом второго демодулятора, к выходу которого подключен второй активный корректирующий фильтр, выход второго активного корректирующего фильтра соединен с входом второго предварительного усилителя, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора; в устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора первого СКВТ подключена ко входу усилителя переменного тока, выход которого подключен ко входу третьего демодулятора, выход третьего демодулятора соединен с входом триггера Шмитта, выход которого

подключен ко входу буфера состояния, синусная обмотка статора первого СКВТ подключена к выходу электронного генератора; в третьей следящей системе вращения вала выход второго усилителя с регулирующим коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора, пятый выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, выход усилителя переменного тока подключен к первому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен со входом четвертого демодулятора, выход четвертого демодулятора подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра, выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя, выход третьего предварительного усилителя соединен с третьим входом второго коммутатора, к выходу которого подключен вход буферного усилителя, соединенного своим выходом со входом усилителя постоянного тока; управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с выходами регистра управления; на первом и втором кронштейнах основания установлен вал таким образом, что его ось вращения горизонтальна и часть вала с поворотным столом расположена в термокамере, термозащитный экран установлен на расположенной в стенке термокамеры части вала, радиатор расположен на прилегающей к стенке термокамеры части вала, балансировочное устройство, призма, диск и шкала фиксатора, ротор моментного двигателя постоянного тока установлены на валу, балансировочное устройство содержит диск, на торцевой поверхности которого установлено k₁ грузов с возможностью перемещения каждого груза в радиальном направлении и установки на различные угловые положения относительно друг от друга, термозащитный экран содержит k₂ колец из термоизоляционного материала, которые отделены друг от друга прокладками из фторопластовой пленки, причем диаметр прокладок выполнен большим диаметра колец, в первом кронштейне установлен первый модуль с электронными устройствами устройства управления и следящих систем, во втором кронштейне установлен второй модуль, содержащий импульсный преобразователь напряжения.

Посредством введения в одноосный динамический стенд ЭВМ, устройства управления, первого и второго коммутаторов, выполнения датчика углового положения в виде второго СКВТ с первым и вторым каналами, в задатчике угловых положений и угловых скоростей записи в ЭВМ программы задания кода угла и его изменения во времени, выполнения буферного регистра, буферного формирователя, первого и второго ПЗУ, первого и второго УЦАП, первого и второго усилителей с регулируемым коэффициентом передачи, инвертора, первого и второго сдвоенных электронных ключей обеспечивается задание значений углов и угловых скоростей с большей дискретностью, в результате чего повышается точность задания углового положения и угловой скорости.

Посредством выполнения первой и второй следящих систем вращения вала повышаются функциональные возможности одноосного динамического стенда вследствие увеличения диапазона задания угловых скоростей.

Путем выполнения третьей следящей системы вращения вала на первом СКВТ, введения трансформатора, первичная обмотка которого подключена к пятому выходу первого коммутатора, а вторичная обмотка - ко входу четвертого демодулятора, обеспечивается повышение точности задания углового положения вследствие введения корректирующего сигнала от ЭВМ.

Введение призмы и фиксатора позволяет повысить точность задания угловых положений за счет калибровки одноосного динамического стенда на определенных угловых положениях.

Путем выполнения балансировочного устройства с возможностью установки грузов на различных угловых расстояниях и на различных радиусах обеспечивается повышение точности задания угловых

скоростей, так как при этом достигается большая точность балансировки поворотного стола с объектом испытаний.

Посредством введения термокамеры, термозащитного экрана и радиатора достигается расширение функциональных возможностей одноосного динамического стенда вследствие возможности задания угловых положений и угловых скоростей для испытуемого объекта в широком диапазоне температур окружающей среды.

На фиг.1 представлен общий вид одноосного динамического стенда, на фиг.2 - вид термозащитного экрана, на фиг.3 - вид балансировочного устройства, на фиг.4 - электрическая схема одноосного динамического стенда.

Одноосный динамический стенд (фиг.1) содержит основание 1 с первым кронштейном 2 и вторым кронштейном 3, в которых установлен вал 4 на подшипниках 5^I, 5 ^II, 5^III так, что его продольная ось 6-6 обеспечивает горизонтальное положение оси вращения поворотного стола 7, расположенного в термокамере 8. На части вала 4, проходящей через стенку 9 термокамеры 8 установлен термозащитный экран 10. Вблизи от стенки 9 на валу 4 установлен радиатор 11, выполненный из металла. На валу 4 также установлены балансировочное устройство 12, шкала 13 и диск 14 фиксатора на шестнадцать положений, призма 15 с тридцатью двумя гранями, ротор 16 моментного двигателя 17 постоянного тока, ротор 18 первого СКВТ 19, статор 20 которого размещен на первом кронштейне 2, ротор 21 второго СКВТ 22, статоры 23^I и 23^II которого расположены на первом кронштейне 2.

В первом кронштейне 2 установлен первый модуль 24, во втором кронштейне 3 - второй модуль 25.

В диске 14 фиксатора выполнены глухие отверстия 26^I...26⁽ⁱ⁾ общим количеством шестнадцать. На первом кронштейне 2 установлен штифт 27 фиксатора.

Балансировочное устройство 12 содержит диск 28 и грузы 29^I...29⁽ⁱ⁾ ...29^(k) на его торцевой поверхности, которые расположены соответственно на болтах 30^I ...30⁽ⁱ⁾...30^(k), обеспечивающих перемещение грузов 29^I...29 ⁽ⁱ⁾...29^(k) в радиальном направлении относительно продольной оси 6-6 вала 4.

Ротор 18 первого СКВТ 19 содержит сигнальную обмотку, а статор 20 выполнен с n ₁ полюсами и содержит синусную и косинусную обмотки.

Ротор 21 второго СКВТ 22 содержит сигнальные обмотки первого и второго каналов, статор 23^I выполнен двухполюсным с синусной и косинусной обмотками первого канала, статор 23^II выполнен с n ₂ полюсами и содержит синусную и косинусную обмотки второго канала.

Термозащитный экран 11 (фиг.2) содержит кольца 31^I, 31^II...31 ^(k) из термоизоляционного материала и разделяющие их прокладки 32^I, 32^II...31 ^(k) из фторопластовой пленки. Внешний диаметр d ₁ прокладок 32^I, 32 ^II...31^(k) больше внешнего диаметра d₂ колец 31^I, 31 ^II...31^(k).

На торцевой поверхности 33 (фиг.3) балансировочного устройства 12 грузы 29 ^I, 29^II...29⁽ⁱ⁾ ...29^(k) расположены соответственно на радиусах r₁,...r_q ...r_j...r_k и угловых расстояниях ₁..._j..._k друг от друга.

Одноосный динамический стенд (фиг.4) содержит ЭВМ 34, электронный генератор 35, устройство управления, состоящее из буфера адреса 36, дешифратора 37, регистра управления 38, регистра данных 39, буфера состояния 40. Вход буфера адреса 36 соединен шиной с ЭВМ 34, выход буфера адреса 36 соединен шиной с входом дешифратора 37. Буфер адреса 36, регистр управления 38, дешифратор данных 39 и буфер состояния 40 соединены между собой шиной данных. У дешифратора 37 первый выход соединен с входом разрешения записи регистра управления 38, второй выход соединен с входом разрешения записи регистра данных 39, третий выход подключен ко входу разрешения чтения буфера состояния 40.

В задатчике угловых положений и угловых скоростей выполнены буферный регистр 41, буферный формирователь 42, первое ПЗУ 43^I и второе ПЗУ 43 ^II, первый УЦАП 44^I, второй УЦАП 44^II, первый 45^I и второй 45^II усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор 46, первый 47 ^I и второй 47^II сдвоенные электронные ключи.

В ЭВМ 34 записана программа задания кода угла по продольной оси 6-6 вала 4 и его изменения по времени. Выход регистра данных 39 соединен с шиной с входами буферного регистра 41 и буферного формирователя 42. Первый выход регистра управления 38 соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра 41 и с входом разрешения записи буферного формирователя 42. Второй выход регистра управления 38 подключен к синхронному входу разрешения записи буферного регистра 41. Выходы буферного формирователя 42 и буферного регистра 41 соединены шиной с входами первого 43^I и второго 43 ^II ПЗУ. Выход первого ПЗУ 43^I соединен шиной с входом первого УЦАП 44^I, вход второго УЦАП 44^II соединен шиной с выходом второго ПЗУ 43^II.

Выход инвертора 46 подключен к первому входу первого сдвоенного электронного ключа второго 47^I Соединенные вместе оба выхода первого сдвоенного электронного ключа 47^I подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП 44^I , а соединенные вместе оба выхода второго сдвоенного электронного ключа 47^II - ко входу опорного напряжения второго УЦАП 44^II.

Выход первого УЦАП 44^I соединен со входом первого усилителя 45^I с регулируемым коэффициентом передачи. Выход второго УЦАП 44^II подключен ко входу второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи. К управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа 47^I и первого усилителя 45 ^I с регулированным коэффициентом передачи подсоединен первый выход «а» буферного регистра 41, второй выход «б» которого подключен к управляющим входом второго сдвоенного электронного ключа 47 ^II и второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи.

В первой следящей системе вращения вала 4 выход первого усилителя 45^I с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора 48. К выходу второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи подключен второй вход первого коммутатора 48, к первому выходу «в» которого подсоединена синусная обмотка статора 23^II второго канала второго СКВТ 22, а второй выход «г» соединен с косинусной обмоткой статора 23^II второго канала второго СКВТ 22. Сигнальная обмотка ротора 21 второго канала второго СКВТ 22 подключена ко входу первого демодулятора 49^I, с которым соединены последовательно первый активный корректирующий фильтр 50^I и первый предварительный усилитель 51^I. Выход первого предварительного усилителя 51^I соединен с первым входом второго коммутатора 52.

Во второй следящей системе вращения вала 4 третий выход «д» первого коммутатора 48 подключен к синусной обмотке статора 23^I первого канала второго СКВТ 22, а четвертый выход «е» соединен с косинусной обмоткой статора 23 ^I первого канала второго СКВТ 22. Сигнальная обмотка ротора 21 первого канала второго СКВТ 22 соединена с входом второго демодулятора 49^II, к выходу которого подключен вход второго активного корректирующего фильтра 50 ^II.

Выход второго активного корректирующего фильтра 50^II соединен со входом второго предварительного усилителя 51^II, выход которого соединен со вторым входом второго коммутатора 52.

В устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора 18 первого СКВТ 19 подключена ко входу усилителя переменного тока 53, выход которого соединен с входом

третьего демодулятора 49^III. Вход триггера Шмитта 54 подключен к выходу третьего демодулятора 49^III, а выход «ж» - ко входу буфера состояния 40.

В третьей следящей системе вращения вала 4 выход второго усилителя 45 ^II с регулируемым коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора 48, пятый выход «з» которого подключен к первичной обмотке 55 трансформатора TV. Выход усилителя переменного тока 53 подключен к первому выводу вторичной обмотки 56 трансформатора TV, второй вывод которой соединен с входом четвертого демодулятора 49^II. Выход четвертого демодулятора 49 ^IV подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра 50^III, выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя 51 ^III. Третий вход второго коммутатора 52 подключен к выходу третьего предварительного усилителя 51^III , выход - ко входу буферного усилителя 57. Выход буферного усилителя 57 соединен с входом усилителя постоянного тока 58, к выходу которого подключена управляющая обмотка ротора 16 моментного двигателя 17 постоянного тока.

Выход «и» электронного генератора 35 подключен к синусной обмотке статора 20 первого СКВТ 19, ко вторым входам первого 47^I и второго 47 ^II сдвоенных электронный ключей, а также ко входу инвертора 46.

Выходы «к», «л», «м», регистра управления 38 соединены с управляющими входами первого и второго коммутатора 48, а выходы «н», «п», «р» - с управляющими входами второго коммутатора 52.

Электронный генератор 35, буфер адреса 36, дешифратор 37, регистр управления 38 и регистр данных 39, буфер адреса 40, буферный регистр 41, буферный формирователь 42, ПЗУ 43 ^I, 43^II, УЦАП 44^I , 44^II, усилители 45^I , 45^II с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор 46, коммутаторы 48, 52, демодуляторы 49 ^I...49^IV, предварительные усилители 51^I, 51^II, 51 ^III, усилитель переменного тока 53, триггер Шмитта 54, буферный усилитель 57 и усилитель постоянного тока 58 запитываются от импульсного преобразователя напряжения и вместе с корректирующими фильтрами 50^I, 50^II , 50^III и сдвоенными ключами 47 ^I, 47^II установлены в первом модуле 24 в первом кронштейне 2.

Импульсный преобразователь напряжения установлен во втором модуле 25 во втором кронштейне 3.

Одноосный динамический стенд работает следующим образом. Для задания определенного углового положения вала 4 по оси 6-6 в соответствии с программой ЭВМ 34 формирует команды управления и код угла поворота вала 4, которые подаются в буфер 36 и далее по шине адреса в дешифратор 37 и шине данных в регистр 39, регистр управления 38. По сигналу с первого выхода дешифратора 37 в регистр управления 38 записываются управляющие коды режимов работы. По сигналу со второго выхода дешифратора 37 в регистр данных 39 записываются коды угла . По сигналам с выхода «с», «т» регистра управления 38 буферный формирователь 42 передает код угла в первое ПЗУ 43^I и второе ПЗУ 43 ^II, а буферный регистр 41 с выходов «а» и «б» выдает сигнал управления выбором знака выходного напряжения. В соответствии с установкой ячеек памяти с выхода первого ПЗУ 43 ^I поступает код sin , а с выхода второго ПЗУ 43^II - код cos. По сигналам с выходов «а», «б» буферного регистра 41 на управляющие входы первого сдвоенного электронного ключа 47 ^I и второго сдвоенного электронного ключа 47 ^II на выходе первого сдвоенного электронного ключа 47 ^I получается напряжение:

где U₀ - амплитуда выходного напряжения электронного генератора 35,

- его круговая частота.

На выходе второго сдвоенного электронного ключа 47^II получается напряжение:

В результате, с выхода первого УЦАП 44 ^I идет напряжение переменного тока:

С выхода второго УЦАП 44^II идет напряжение:

В результате переключения коэффициентов передачи первого 45^I и второго 45 ^II усилителей с регулируемым коэффициентом передачи на их выходах получаются напряжения переменного тока с одинаковой амплитудой.

Если, например, нужно задать угловое положение вала 4 с помощью первой следящей системы вала 4, то по сигналу с выхода «к» регистра управления 38 на первый управляющий вход первого коммутатора 48 выход первого усилителя 45 ^I с регулируемым коэффициентом передачи через первый выход «в» первого коммутатора 48 соединяется с синусной обмоткой статора 23^II второго канала второго СКВТ 22, а косинусная обмотка статора 23^II через второй выход «г» первого коммутатора 48 соединяется с выходом второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи. При этом по сигналу с выхода «н» регистра управления 38 на первый управляющий вход второго коммутатора 52 выход первого предварительного усилителя 51^I через первый вход второго коммутатора 52 подключается ко входу буферного усилителя 57.

С сигнальной обмотки ротора 21 второго канала второго СКВТ 22 на вход первого демодулятора 49^I поступает напряжение рассогласования:

где - текущее значение угла положения вала 4.

Преобразованное в первом демодуляторе 49^I, первом активном корректирующем фильтре 50^I, усиленное по напряжению и мощности в первом предварительном усилителе 51 ^I, буферном усилителе 57 и усилителе постоянного тока 58 напряжение рассогласования с его выхода подается на управляющую обмотку ротора 16 моментного двигателя 17 постоянного тока, в котором создается момент, разворачивающий вал до тех пор, пока текущий угол положения вала 4 не будет соответствовать заданному углу . При этом U₅=0 и

что выполняется при =.

При задании угловой скорости вращения вала 4 посредством первой следящей системы вращения вала 4 по программе задания изменения во времени кода угла изменяется код угла положения вала 4, изменяются напряжения U ₁ и U₂ на выходах первого УЦАП 44 ^I и второго УЦАП 44^II, напряжения U₃ и U₄ на выходах первого усилителя 45^I с регулируемым коэффициентом передачи и второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи. В результате изменения во времени кода угла вал 4 поворачивается от одного углового положения до другого углового положения. Таким образом задается угловая скорость вращения вала 4. При задании углового положения и угловой скорости вращения вала 4 с

меньшей точностью по сигналу с выхода «л» регистра управления 38 на управляющий вход первого коммутатора 48 через третий выход «д» первого коммутатора 48 выход первого усилителя 45^I с регулируемым коэффициентом передачи подключается к синусной обмотке первого канала статора 23 ^I второго СКВТ 22. К его косинусной обмотке второго канала через четвертый выход «е» первого коммутатора 48 подключается выход второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи.

Одновременно по сигналу с выхода «п» регистра управления 38 на управляющий вход второго коммутатора 52 выход второго предварительного усилителя 51 ^I подсоединяется ко входу буферного усилителя 57. Таким образом, с помощью второй следящей системы вращения вала 4 обеспечивается поворот вала 4 на заданный угол или вращение вала 4 с заданной угловой скоростью.

При измерении угловой скорости вращения вала 4 напряжение с сигнальной обмотки ротора 18 первого СКВТ 19 усиливается в усилителе переменного тока 53, демодулируется в третьем демодуляторе 49^III и подается на вход триггера Шмитта 54, где преобразуется в импульсы, соответствующие переходу через один из n₁ полюсов. Импульсы с выхода «ж» триггера Шмитта 54 поступают на вход буфера состояния 40, откуда они через буфер адреса 36 подаются в ЭВМ 34, которая обрабатывает поступающую информацию и производит вычисление угловой скорости вращения вала 4.

Для задания с большей точностью одного из 720°/n₁, угловых положений вала 4, соответствующих нулевым полюсам первого СКВТ 19, по сигналу с выхода «м» регистра управления 38 на управляющий вход первого коммутатора 48 посредством пятого входа «з» первого коммутатора 48 выход второго усилителя 45^II с регулируемым коэффициентом передачи подключается к первичной обмотке 55 трансформатора TV. По сигналу с выхода «p» регистра управления 38 на управляющий вход второго коммутатора 52 выход третьего предварительного усилителя 51^III подключается ко входу буферного усилителя 57. Напряжение с сигнальной обмотки ротора 18 первого СКВТ 19 после усилителя переменного тока 53 подается на вторичную обмотку 56 трансформатора TV, где суммируется с наведенным от первичной обмотки 55 сигналом коррекции, обеспечиваемым вырабатываемым ЭВМ 34 сигналом, компенсирующим погрешность выставки заданного углового положения. Путем вращения ротора 16 моментного двигателя 17 постоянного тока с помощью третьей следящей системы вращения вала 4 обеспечивается приведение вала 4 в заданное угловое положение.

Таким образом, по оси 6-6 задания угловых положений и угловых скоростей реализуются три различных режима работы одноосного динамического стенда:

- вращение с малыми скоростями посредством первой следящей системы вращения вала 4;

- вращение с большими скоростями посредством второй следящей системы вращения вала 4;

- установка вала 4 в нескольких точно фиксированных положениях посредством третьей следящей системы вращения вала 4.

Управление работой всех трех следящих систем вращения вала 4 осуществляется по сигналам с первого, второго и третьего выходов дешифратора 37, поступающих соответственно на вход разрешения записи регистра данных 39, вход разрешения чтения буфера состояния 40.

При статической балансировке поворотного стола 7 с установленным на нем испытуемым объектом по шкале 13 фиксатора устанавливают вал 4 в очередном положении и закрепляют, вводя штифт 27 фиксатора в одно из глухих отверстий 26 ^I...26⁽ⁱ⁾ в диске 14 фиксатора. В этом угловом положении грузы 29^I, 29 ^II...29⁽ⁱ⁾...29^(k) балансировочного устройства 12 устанавливают на различных расстояниях r₁, r₂...r _j...r_k1 и угловых расстояниях ₁..._j..._k1 друг от друга, добиваясь минимального значения выходного напряжения

усилителя постоянного тока 58. Пройдя таким образом все шестнадцать положений, добиваются статической балансировки поворотного стола 7 с испытуемым объектом.

Посредством призмы 15 производится точное определение угловых положений поворотного стола 7 для внесения в ЭВМ 34 поправки, с помощью которой корректируются погрешности установки углового положения.

При задании посредством термокамеры 8 различных значений температуры окружающей среды термозащитный экран 10 и радиатор 11 обеспечивают плавный перепад температур от температуры, установленной в термокамере 8 до температуры за пределами термокамеры 8. Тем самым обеспечивается повышенная точность поддержания температуры в термокамере 8.

Источники информации:

1. Б.А.Асc, З.Ф.Уразаев, Б.Я.Мясников. Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов. М., «Машиностроение». 1978 г., стр.305-309.

2. Goerz Model 500 Air Bearing Test Table. Техническое описание ф. GOERZ OPTICAL COMPANI, США.

Одноосный динамический стенд, содержащий установленный в основании вал с поворотным столом, электронный генератор, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей, следящую систему вращения вала, причем следящая система вращения вала содержит установленный на валу датчик углового положения, задатчик угловых положений и угловых скоростей, демодулятор, корректирующий фильтр, усилитель постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка установленного на валу ротора моментного двигателя постоянного тока, устройство отсчета угловых положений и угловых скоростей содержит усилитель переменного тока, демодулятор, отличающийся тем, что введены ЭВМ, устройство управления, термокамера, фиксатор, термозащитный экран, радиатор, призма, балансировочное устройство, импульсный преобразователь напряжения, первый и второй коммутаторы, первый синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой и статор с n₁ полюсами и синусной и косинусной обмотками, датчик углового положения выполнен как второй СКВТ, содержащий установленный на валу ротор с сигнальной обмоткой первого канала и сигнальной обмоткой второго канала, двухполюсный статор с синусной и косинусной обмотками первого канала и статор с n ₂ полюсами и с синусной и косинусной обмотками второго канала, устройство управления содержит буфер адреса, дешифратор, регистр управления, регистр данных, буфер состояния, вход буфера адреса соединен шиной с ЭВМ, выход буфера адреса соединен шиной со входом дешифратора, буфер адреса, регистр управления, регистр данных и буфер состояния соединены между собой шиной данных, первый выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра управления, второй выход дешифратора соединен со входом разрешения записи регистра данных, третий выход дешифратора соединен со входом разрешения чтения буфера состояния, в задатчике угловых положений и угловых скоростей в ЭВМ записана программа задания кода угла и его изменения по времени, выполнены буферный регистр, буферный формирователь, первое запоминающее устройство (ПЗУ), второе ПЗУ, первый умножающий цифроаналоговый преобразователь (УЦАП), второй УЦАП, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом передачи, инвертор, первый и второй сдвоенные электронные ключи, выход регистра данных соединен шиной со входами буферного регистра и буферного формирователя, первый выход регистра управления соединен с асинхронным входом разрешения записи буферного регистра и со входом разрешения записи буферного формирователя, второй выход регистра управления соединен с синхронным входом разрешения записи буферного регистра, выходы буферного формирователя и буферного регистра соединены шиной со входами первого и второго ПЗУ, выход первого ПЗУ соединен шиной со входом первого УЦАП, выход второго ПЗУ соединен шиной со входом второго УЦАП, выход инвертора подключен к первым входам первого сдвоенного электронного ключа и второго сдвоенного электронного ключа, выход электронного генератора подключен ко входу инвертора и ко вторым входам первого и второго сдвоенных электронных ключей, два соединенных вместе выхода первого сдвоенного электронного ключа подключены ко входу опорного напряжения первого УЦАП, вход опорного напряжения второго УЦАП подсоединен к соединенным вместе двум выходам второго сдвоенного электронного ключа, выход первого УЦАП соединен со входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, выход второго УЦАП подключен ко входу второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, первый выход буферного регистра подключен к управляющим входам первого сдвоенного электронного ключа и первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, второй выход буферного регистра подключен к управляющим входам второго сдвоенного электронного ключа и второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, в одноосном динамическом стенде выполнены первая, вторая и третья следящие системы вращения вала, в первой следящей системе вращения вала выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен к первому входу первого коммутатора, к первому выходу которого подключена синусная обмотка статора второго канала второго СКВТ, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход которого соединен с косинусной обмоткой статора второго канала второго СКВТ, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом передачи подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход которого соединен с косинусной обмоткой статора второго канала второго СКВТ, сигнальная обмотка ротора второго канала второго СКВТ подключена ко входу первого демодулятора, с которым последовательно соединены первый активный корректирующий фильтр и первый предварительный усилитель, выход первого предварительного усилителя подключен к первому входу второго коммутатора, во второй следящей системе вращения вала третий выход первого коммутатора подключен к синусной обмотке статора первого канала второго СКВТ, к косинусной обмотке статора которого подключен четвертый выход первого коммутатора, сигнальная обмотка ротора первого канала второго СКВТ соединена со входом второго демодулятора, к выходу которого подключен второй активный корректирующий фильтр, выход второго активного корректирующего фильтра соединен со входом второго предварительного усилителя, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора; в устройстве отсчета угловых положений и угловых скоростей сигнальная обмотка ротора первого СКВТ подключена ко входу усилителя переменного тока, выход которого подключен ко входу третьего демодулятора, выход третьего демодулятора соединен со входом триггера Шмитта, выход которого подключен ко входу буфера состояния, синусная обмотка статора первого СКВТ подключена к выходу электронного генератора; в третьей следящей системе вращения вала выход второго усилителя с регулирующим коэффициентом передачи соединен с третьим входом первого коммутатора, пятый выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, выход усилителя переменного тока подключен к первому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен со входом четвертого демодулятора; выход четвертого демодулятора подключен ко входу третьего активного корректирующего фильтра, выход которого подсоединен ко входу третьего предварительного усилителя, выход третьего предварительного усилителя соединен с третьим входом второго коммутатора, к выходу которого подключен вход буферного усилителя, соединенного своим выходом со входом усилителя постоянного тока, управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с выходами регистра управления, на первом и втором кронштейнах основания установлен вал таким образом, что его ось вращения горизонтальна и часть вала с поворотным столом расположена в термокамере, термозащитный экран установлен на расположенной в стенке термокамеры части вала, радиатор расположен на прилегающей к стенке термокамеры части вала, балансировочное устройство, призма, диск и шкала фиксатора, ротор моментного двигателя постоянного тока установлены на валу, балансировочное устройство содержит диск, на торцевой поверхности которого установлено k ₁ грузов с возможностью перемещения каждого груза в радиальном направлении и установки на различные угловые положения относительно друг от друга, термозащитный экран содержит k ₂ колец из термоизоляционного материала, которые отделены друг от друга прокладками из фторопластовой пленки, причем диаметр прокладок выполнен большим диаметра колец, в первом кронштейне установлен первый модуль с электронными устройствами устройства управления и следящих систем, во втором кронштейне установлен второй модуль, содержащий импульсный преобразователь напряжения.