Характеристика акселерометра А12

В настоящее время перед авиационной промышленностью нашей страны ставится широкий ряд задач, таких как:

повышение безопасности полетов;

достижение высокой надежности приборов и точности их показаний.

Развитие систем стабилизации, ориентации и навигации летательных аппаратов выдвигает перед разработчиками акселерометров сложные научно-технические задачи. При заданной точности акселерометров необходимо получить минимальные габаритные размеры, массу, стоимость. Это привело к поиску новых конструктивных решений при проектировании акселерометров. Широкое применение в системах управления ЛА стали находить компенсационные акселерометры, в частности А-12.

Целью настоящего курсового проекта является разработка технологического процесса и специального оснащения, позволяющих как увеличить производительность труда при сборке, так и повысить точность и надежность собираемых изделий.

Назначение

Акселерометры – датчики линейных ускорений, предназначенные для измерения ускорения движущегося объекта и преобразования ускорения в электрический сигнал. Сигналы, пропорциональные ускорению, используют для стабилизации и автоматического управления движущимся объектом на траектории. Акселерометры измеряют кажущееся ускорение, являющееся разностью между абсолютным линейным ускорением объекта и ускорением силы тяготения Земли.

На современных самолетах, ракетах, спутниках и космических кораблях акселерометры применяются в автопилотах для улучшения характеристик устойчивости и управляемости объекта, а в системах инерциальной навигации – в качестве основных датчиков, предназначенных для измерения ускорения, с которым перемещается центр масс объекта. Акселерометры используются также в качестве индикаторов плоскости горизонтирования гиростабилизированных платформ и иных устройств.

Акселерометр А-12 предназначен для измерения ускорений, действующих вдоль измерительной оси акселерометра, в платформенных и бесплатформенных измерительных системах.

Принципе действия А-12

При действии ускорения, направляемого вдоль измерительной оси акселерометра, под действием инерционных сил происходит отклонение маятника, которое регистрируется емкостным датчиком угла. Сигнал с датчиком угла в усилителе акселерометра преобразуется в электрический ток, протекающий через катушку магнитоэлектрического датчика момента, закрепленную на подвижной части маятника и находящуюся в поле постоянного магнита диаметральной намагниченности. В результате взаимодействия тока в катушку с полем постоянного магнита развивается момент вокруг оси подвеса маятника, равный по величине моменту и противодействующий отклонению маятника от нулевого положения.

Ток, протекающий через катушку датчика момента, пропорционален величине ускорения, действующего вдоль измерительной оси акселерометра. Выходная характеристика акселерометра определяется в виде напряжения, измеряемого на масштабном резисторе.

Технические характеристики

1.3.1. Диапазон измеряемых ускорений ±245 м/с2 (±25g)

1.3.2. Крутизна по току (0.13±0.03)мА*м/с2.

1.3.3. Нестабильность крутизны по току в течение 1 года ±0.02%.

1.3.4. Коэффициент нелинейного в пределах ±3*10-5 1/g

1.3.5. Температурный коэффициент акселерометра в диапазоне температур от -60 до +60:

- смещение нуля в пределах ±3*10-5 g/°C

- крутизна по току в пределах ±2*10-5 %/°C

1.4.6. Акселерометр виброустойчив при воздействии широкополосной случайной вибрации в диапазоне частот от 20 до 2000 Гц.

1.4.7. Акселерометр ударопрочен при воздействии механического удара многократного действия с ускорением 147 м/с2.

1.4.8. Масса акселерометра не более 45г.

1.4.9. Температурный диапазон работы акселерометра от -60 до +60 °C

Краткое описание конструкции

Акселерометр А-12 представляет собой корпус, в который заключены определенные детали. Эти детали представляют собой индуктивный датчик, инерционный груз, усилитель, двигатель, токопроводящий колпачок, постоянный магнит.

Акселерометр А-12 – это интегральный акселерометр. И устроен он так же, как и любой интегральный акселерометр. В настоящее время, акселерометры имеют очень малые габариты, благодаря современным технологиям. Но и из-за этого такие акселерометры сложны в изготовлении.

Структурная схема прибора

1 – Постоянный магнит

2 – Токопроводящий колпачок

3 – Двигатель

4 – Усилитель

5 – Индуктивный датчик (датчик угла)

6– Инерционный груз (маятник)

Анализ технологичности конструкции прибора

Технологичность конструкции – совокупность свойств конструкции, которая проявляется в автоматизации: затрат труда на изготовление прибора, затрат материала на изготовление продуктов производства, затрат средств, времени, материалов на эксплуатацию в сравнении с изделиями аналогичного назначения в определенных условиях изготовления изделия.

Технологичными конструкциями считают также конструкции, которые отвечают конструктивным требованиям и могут быть изготовлены с применением наиболее экономным технологических процессов при принятом типа и масштабе производства.

Требования к конструкции прибора А-12 обеспечивающие высокий уровень технологичности:

- изделие расчленяется на рациональное число частей для обеспечения дифференциальной сборки;

- конструкция узлов обеспечивает компоновку из стандартных или унифицированных деталей;

- конструкция не обуславливать применение сложного дорогостоящего оборудования;

- конструкция предусматривать базовую часть;

- компоновка составных частей сборочной единицы обеспечивает удобный доступ к местам, требующим контроля, регулировки или проведения других работ, регламентированных технологией подготовки изделия к функционированию и технического обслуживания

- обеспечена точность сборки и полная взаимозаменяемость тех, или иных деталей;

- форма деталей, входящих в прибор простая, симметричная;

- виды используемые соединений, их конструкции и местоположение соответствуют требованиям механизации и автоматизации сборочных работ

- использование стандартных элементов в конструкции изделия заметно снижает его себестоимость и облегчает сборку

Таким образом, мы получаем, что прибор – акселерометр А-12 полностью соответствует понятиям технологичности.