المنتج: مقياس تسارع كوارتز Q-Flex
الميزات الرئيسية:
الاستنتاج: يوفر مقياس التسارع Q-Flex دقة وثباتًا عاليين، مما يجعله مفيدًا في تطبيقات الملاحة والتحكم والقياس الصناعي.
مقياس التسارع Q-Flex هو نوع من أجهزة قياس القصور الذاتي، والذي يستخدم بندول الكوارتز لقياس تسارع الجسم من خلال خاصية الانحراف عن موضع التوازن بواسطة قوة القصور الذاتي. بفضل معامل درجة الحرارة المنخفضة لمادة الكوارتز عالية النقاء والخصائص الهيكلية المستقرة، يتمتع مقياس التسارع Q-Flex بدقة قياس عالية، وضوضاء قياس منخفضة، واستقرار جيد على المدى الطويل، ويستخدم على نطاق واسع في التحكم في الموقف والملاحة وتوجيه الطائرات، وكذلك الاستكشاف الجيولوجي والبيئات الصناعية الأخرى.
عندما يكون النظام مفتوح الحلقة، لأن النظام لا يستطيع إنتاج لحظة تغذية مرتدة، تتعرض مجموعة البندول إلى لحظة قصور ذاتي ضعيفة أو لحظة نشطة لمحول عزم الدوران، فإن بندول الكوارتز يلمس بسهولة الحديد المنير والظاهرة المشبعة، مما يجعله من الصعب جدًا اختبار معلمات التخميد في ظل الحلقة المفتوحة، لذلك، يتم قياس معلمات التخميد في ظل حالة الحلقة المغلقة للنظام.
تعكس خصائص تردد الحلقة المغلقة لنظام التحكم الاختلاف في سعة ومرحلة إشارة الخرج مع تردد إشارة الدخل. تكون استجابة التردد للنظام المستقر على نفس تردد إشارة الدخل، وتكون سعتها ومرحلتها من وظائف التردد، لذلك يمكن تطبيق منحنى خاصية السعة والطور لاستجابة التردد لتحديد النموذج الرياضي للنظام . من أجل الحصول على معلمات التخميد الفعلية لمقياس التسارع، يتم استخدام طريقة قياس استجابة التردد ذات الحلقة المغلقة.
في طريقة قياس استجابة التردد ذات الحلقة المغلقة، يتم تثبيت مقياس التسارع على طاولة الاهتزاز الأفقية في حالة "البندول"، بحيث يتم محاذاة اتجاه مدخلات التسارع لجدول الاهتزاز مع المحور الحساس لمقياس التسارع ويتم وضع مقياس التسارع أفقياً في حالة "البندول"، والتي يمكن أن تقضي على عدم تناسق قوة الجاذبية على تسارع المدخلات. إن الوضع الأفقي لمقياس التسارع في "حالة البندول" يلغي تأثير الجاذبية على عدم تناسق تسارع الإدخال.
الشكل 1: سعة الحلقة المغلقة منحنى التردد المميز لـ qfas
من خلال التحكم في الهزاز الأفقي، يتم تطبيق إشارة تسارع جيبية قدرها 6 جم (g هو تسارع الجاذبية، 1 جم ≈ 9.8 م/ث2)، مع تردد متزايد تدريجيًا من 0 إلى 600 هرتز، على مقياس التسارع Q-Flex، والتي يمكن أن تعكس توهين السعة وتأخير الطور لإخراج مقياس التسارع ضمن نطاق التصميم وعرض النطاق الترددي لمقياس التسارع. سينتج مقياس التسارع الناتج المقابل تحت تأثير طاولة الاهتزاز، ومسجل معدل أخذ العينات المرتفع المتصل بجانبي مقاومة أخذ العينات، وتسجيل مخرج مقياس التسارع، ورسم منحنى خاصية تردد السعة الموضح في الشكل 1.
في نطاق تمرير منحنى خاصية تردد السعة لمقياس التسارع، يحافظ مقياس تسارع الانحناء الكوارتز على قدرة متابعة تسارع جيدة، مع زيادة تردد تسارع الإدخال، ذروة رنين النظام عند 565 هرتز، ذروة الرنين هي Mr=32dB، تردد القطع يبلغ تردد النظام 582 هرتز، وبدأت سعة النظام عند التردد في إنتاج أكثر من 3 ديسيبل من التوهين. نظرًا لأن القصور الذاتي الدوراني والصلابة وبقية معلمات حلقة التحكم المؤازرة لمقياس التسارع Q-Flex معروفة، يتم استخدام خصائص تردد السعة للنظام لحل المعلمة غير المعروفة δ. يتم إعطاء وظيفة نقل الحلقة المغلقة للنظام على النحو التالي
المعادلة 1
تقوم طريقة المربعات الصغرى بتقدير معلمات النموذج بناءً على البيانات الفعلية المرصودة، ويتم الحصول على مجموعة من بيانات سعة التردد عن طريق توليد مدخلات تسارع خارجية من خلال شاكر أفقي يتم قياسه بواسطة سجل القلم، كما هو موضح في الجدول 1.
علامة التبويب 1: بيانات أخذ عينات سعة التردد الخاصة بـ qfas
إن وظيفة استجابة السعة والتردد لنظام مقياس تسارع الانحناء الكوارتز مع المعلمات المعروفة هي الوظيفة الموضوعية، ويتم تحديد المجموع المتبقي للمربعات ذات المعلمات غير المعروفة على النحو التالي
المعادلة 2
حيث n هو عدد نقاط المعالم المحددة. باستخدام المعادلة أعلاه، يتم تحديد قيمة مناسبة لـ δ بحيث يكون D(δ) هو الحد الأدنى للقيمة. يتم الحصول على معامل التخميد المطلوب كـ δ=7.54×10-4N·m·s/rad باستخدام تركيبات المربعات الصغرى.
تم إنشاء نموذج محاكاة الحلقة المغلقة للنظام، وتم استبدال معامل التخميد في نموذج رأس مقياس تسارع الانحناء الكوارتزي وتمت محاكاة النظام، وتم رسم المنحنى المميز لسعة التردد للنظام كما هو موضح في الشكل 2، وهو أقرب إلى المنحنى المقاس.
الشكل 2: السعة الواقعية: خاصية التردد ومخرجات محاكاة المعلمات
لقد قامت بعض الدراسات بحل توزيع التخميد للفيلم الكهرضغطي على سطح البندول بطريقة فرق المجال الزمني المحدود، ومعامل التخميد للفيلم الكهرضغطي للبندول هو 1.69×10-4N·m·s/rad، وهو ما يشير إلى أن معامل التخميد الذي تم الحصول عليه عن طريق تحديد استجابة سعة وتردد النظام له نفس ترتيب الحجم مثل القيمة النظرية المحسوبة، وينشأ الخطأ من تخميد مادة الهيكل الميكانيكي، خطأ التركيب أثناء التثبيت والاختبار، وخطأ إدخال الشاكر، والعوامل البيئية الأخرى. العوامل البيئية.
توفر شركة Micro-Magic Inc مقاييس تسارع كوارتز عالية الدقة، مثل AC-5، مع خطأ بسيط ودقة عالية، والتي تتمتع بثبات متحيز يبلغ 5 ميكروجرام، وقابلية تكرار عامل القياس من 50 إلى 100 جزء في المليون، ووزن 55 جرامًا، ويمكن استخدامها على نطاق واسع تستخدم في مجالات التنقيب عن النفط ونظام قياس الجاذبية الصغرى للحامل والملاحة بالقصور الذاتي.
Xml سياسة الخصوصية المدونة خريطة الموقع
حقوق النشر
@ شركة مايكرو ماجيك كل الحقوق محفوظة.
دعم الشبكة
بالعربية
