Математическая модель погрешности компенсационного акселерометра
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-4-276-284
Аннотация
Рассмотрены маятниковый акселерометр компенсационного типа как электромеханическое измерительное устройство и факторы, влияющие на его точностные параметры. Показано, что ошибки обратного преобразователя, компенсирующего входное воздействие, не снижаются элементами цепи обратной связи. Разработана математическая модель ошибки компенсационного акселерометра в статическом режиме работы. Оценено влияние конструктивных и электронно-преобразовательных элементов акселерометра на общую погрешность измерения. Показано, что одним из основных источников погрешности преобразования измеряемого ускорения в электрический сигнал является устройство, суммирующее измеряемую величину и величину компенсирующего воздействия. Ошибка сравнения этих двух сигналов суммирующим устройством и определяет ошибку измерения входного ускорения акселерометром.
Об авторах
М. А. Ватутин
Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского
Россия
Россия
Михаил Алексеевич Ватутин - канд. техн. наук, доцент, кафедра автономных систем управления
Санкт-Петербург
А. И. Ключников
1-й Государственный испытательный космодром
Россия
Россия
Алексей Игоревич Ключников - соискатель; кафедра автономных систем управления; старший инженер-испытатель
г. Мирный, Архангельская обл.
Список литературы
1. Дубовской В. Б., Кисленко К. В., Пшеняник В. Г. Методика повышения точности навигационного обеспечения космических аппаратов, оснащенных высокочувствительными акселерометрами // Изв. вузов. Приборостроение. 2018. Т. 61, № 7. С. 590—595.
2. Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем. М.: Мир, 1992. 480 с.
3. Лучко С. В., Ватутин М. А. Компенсационный акселерометр в режиме автоколебаний // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. Т. 48, № 6. С. 62.
4. Лучко С. В., Балуев С. Ю., Ватутин М. А., Кузьмичев Ю. А., Ключников А. И., Ефимов В. П. Точностные параметры нелинейного звена для автоколебательного акселерометра // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56, № 12. С. 43—46.
5. Резисторы постоянные металлофольговые Р2-67 [Электронный ресурс]: <http://reom.ru/katalog/18/16/>. (дата обращения 11.09.2022 г.)
6. Десять причин выбрать фольговые резисторы Vishay для вашего проекта [Электронный ресурс]: <https://www.compel.ru/lib/54355>. (дата обращения 11.09.2022 г.)
7. Арбузов В. П. Измерительные цепи прямого преобразования для емкостных акселерометров и гироскопов // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62, № 11. С. 997—1004.
8. Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М.: Изд. дом „ДодэкаXXI“, 2005.
9. Депутатова Е. А., Гнусарев Д. С., Калихман Д. М. Анализ шумовых составляющих кварцевого маятникового акселерометра с цифровым усилителем обратной связи // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18, № 6. С. 1091—1098. DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-6-10911098.
10. Ватутин М. А., Кузьмичев Ю. А., Буянкин М. П., Петухов А. Б., Ключников А. И. Влияние параметров микромеханического акселерометра на стабильность его передаточной функции // Сб. тр. Всерос. науч.практ. конф. „Проблемы создания и применения малых космических аппаратов и робототехнических средств в интересах Вооруженных Сил Российской Федерации“. СПб: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2016. Т. 3. С. 153—157.
11. Скоробогатов В. В. Проблемы разработки широкодиапазонного кварцевого маятникового акселерометра с цифровой обратной связью и пути их решения // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 10. С. 17—28.
12. Волков В. Л. Обоснование требований к параметрам микромеханического акселерометра // Тр. Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 2(87). С. 288—295.
13. Ханов В. Х., Шахматов А. В., Чекмарев С. А., Лепешкина Е. С. Бортовой комплекс управления для наноспутника CubeSat на базе технологии „система на кристалле“ // Изв. вузов. Приборостроение. 2018. Т. 61, № 5. С. 403—408.
14. Основы метрологии и электрические измерения / Под ред. Е. М. Душина. Л.: Энергоатомиздат, 1987.
15. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966.
16. Пушкарев М. Интегральные источники опорного напряжения // Компоненты и технологии. 2007. № 6. С. 71—76.
17. Староверов К. Новое семейство прецизионных ИОН REF50XX // Новости электроники. 2008. № 14. С. 22—26.
18. Буянкин М. П., Ватутин М. А., Ключников А. И. Адаптация маятникового акселерометра компенсационного типа к возмущающим факторам космического пространства // Вестн. Российского нового университета. Сер. „Сложные системы: модели, анализ и управление“. 2020. Вып. 1/2020. С. 55—59.
19. Ватутин М. А., Буянкин М. П., Ключников А. И. Методика определения параметров маятникового акселерометра по его частотной характеристике // Сб. тр. молодых ученых 46 ЦНИИ Минобороны России. М., 2016. 115 с.
20. Ватутин М. А., Кузьмичев Ю. А., Трофимов И. А., Буянкин М. П. Имитационная модель интеллектуального акселерометра // Сб. тр. ВКА им. А.Ф. Можайского. СПб: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2017. № 657. С. 87—96.
21. Кварцевые генераторы, фильтры, резонаторы, кристаллические элементы. Прайс-лист. СПб: ОАО „Морион“, 2012.
Рецензия
Для цитирования:
Ватутин М.А., Ключников А.И. Математическая модель погрешности компенсационного акселерометра. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2023;66(4):276-284. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-4-276-284
For citation:
Vatutin M.A., Klyuchnikov A.I. Mathematical model of the error of the compensation accelerometer. Journal of Instrument Engineering. 2023;66(4):276-284. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2023-66-4-276-284
Просмотров:
10
Послать статью по эл. почте 