ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2013, № 2, с. 144-145
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 53.082.4+550.34.035
МАЯТНИКОВЫМ ИСПЫТАТЕЛЬНЫИ СТЕНД © 2013 г. С. Н. Ковалев
Поступила в редакцию 16.08.2012 г.
БОТ: 10.7868/80032816213020110
В рамках работ по созданию комплекса для ска-лярно-векторных исследований гидроакустических полей разработан, изготовлен и применен при производстве комбинированных векторных приемников маятниковый испытательный стенд. Стенд исключительно прост и недорог. При этом он позволяет с высокой точностью создавать периодически изменяющееся ускорение, что дает возможность использовать его для калибровки и настройки устройств, имеющих в своем составе акселерометры.
Упрощенная схема стенда показана на рисунке. Принцип работы маятникового стенда осно-
ван на изменении проекции веса чувствительной массы исследуемого датчика на его ось чувствительности при качании качающегося блока 2 в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа вокруг оси 6. Угол отклонения качающегося блока от вертикали измеряется магниторезистив-ным датчиком 11. Датчик закреплен непосредственно на печатной плате 10 и реагирует на изменение направления магнитного поля постоянного магнита 12, установленного на оси 6. Предварительно датчик 11 должен быть откалиброван любым приемлемым способом. Сигнал датчика 11
Упрощенная схема маятникового испытательного стенда. 1 — испытуемый приемник; 2 — качающийся блок; 3 — поворотное устройство для крепления исследуемых датчиков; 4 — стойка для крепления оси качающегося блока; 5 — станина; 6 — ось качающегося блока; 7 — винт регулировки наклона станины; 8 — стопорный винт поворотного устройства; 9 — держатель печатной платы электронного блока; 10 — печатная плата электронного блока; 11 — магниторези-стивный датчик угла качания; 12 — постоянный магнит; 13 — ось вращения поворотного устройства; 14 — фиксирующий фланец поворотного устройства.
МАЯТНИКОВЫЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД
145
усиливается и оцифровывается, как и сигналы исследуемого датчика 1, с помощью усилителя и встроенного в микропроцессор а.ц.п., размещенных на плате 10. Полученная информация передается в персональный компьютер для дальнейшей обработки.
Следует отметить, что исследуемый датчик можно поворачивать вокруг вертикальной или горизонтальной оси 13. Положение поворотного устройства 3 и соответственно исследуемого датчика фиксируется стопорным винтом 8. Выведенный из равновесия и отпущенный качающийся блок 2 совершает затухающие колебания. При этом изменяется проекция силы тяжести чувствительного элемента исследуемого датчика на ось чувствительности по закону Х = А 8ту, где у — угол отклонения качающегося блока от вертикали, измеренный датчиком угла качания 11; А = mg — исходное значение веса чувствительного элемента (m — величина инерционной массы чувствительного элемента, а g — ускорение свободного падения). Сравнивая синхронно замеряемые сигналы от исследуемого датчика с расчетным значением, определяют чувствительность. Наблюдая сигнал с датчика, ось чувствительности которого перпендикулярна плоскости качания, делают выводы о поперечной чувствительности.
Таким образом, без применения эталонных датчиков ускорений удается испытывать акселерометры различных типов с использованием не-
сложных дополнительных приспособлений для крепления их на испытательном стенде. К достоинствам стенда следует отнести наличие лишь одной степени свободы качающегося блока, что позволяет обеспечить исключительно низкий (лучше —60 дБ по отношению к ускорению вдоль оси чувствительности) уровень паразитных ускорений, параллельных оси качания. В качестве датчика угла качания был применен магниторезистивный датчик НМС1512, а в качестве усилителя сигналов магниторезистивного датчика — усилитель ША118. Сигналы датчика и каналов векторного приемника оцифровывались микропроцессором А1ше§а16, оснащенным встроенным многоканальным а.ц.п.
Основные технические характеристики стенда.
Диапазон частот 1—2 Гц; габаритные размеры 220 х х 220 х 220; максимальный диаметр корпуса исследуемого датчика 120 мм. Количество цифровых каналов передачи информации 5, из них 4 канала для подключения исследуемого датчика и один канал — угол отклонения качающегося блока от вертикали.
Адрес для справок: Россия, 690041, Владивосток, ул. Балтийская, 43, Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН; тел. + 7(423)2312617. E-mail: sk743@mail.ru
10 ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 2 2013
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.