Экспериментальные исследования системы термостатирования…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 1
25
Цель экспериментальных исследований, представленных в настоящей ра-
боте, — проверка разработанной системы термостатирования ГИВУС в части
поддержания температуры гироскопического чувствительного элемента с тре-
буемой точностью и стабильности составляющей нулевого сигнала прибора, не
зависящей от перегрузки.
Представлены результаты и методика испытаний прибора с индивидуаль-
ной для каждого чувствительного элемента двухконтурной СТС, описаны ки-
нематическая схема прибора и схема его компоновки. На основании получен-
ных экспериментальных данных представлен анализ взаимосвязи нулевого сиг-
нала прибора с тепловыми параметрами СТС и чувствительного элемента (ЧЭ)
в установившемся и динамическом режимах.
По результатам проведенной работы предложены рекомендации по дальней-
шему совершенствованию системы термостатирования гироскопического измери-
теля вектора угловой скорости, а именно, введение адаптируемой температуры
настройки одного из контуров термостатирования чувствительного элемента при-
бора.
Методика исследования.
Рассматриваемая система термостатирования
ГИВУС представляет собой индивидуальную для каждого ЧЭ двухконтурную
систему термостатирования, при которой ЧЭ и соответствующие ему два элек-
тронных устройства размещены в отдельном замкнутом термостатируемом моду-
ле гироблока (МГБ) [2]. Двухконтурная система термостатирования выбрана по
результатам моделирования и экспериментальных исследований [2], а также на
основании анализа отечественных работ в этой области [3], как наиболее перспек-
тивная в плане обеспечения высокой точности термостатирования. Первый кон-
тур термостатирования поддерживает температуру окружающей среды вокруг
корпуса ЧЭ в диапазоне значений 59…60,5 °С, а второй контур термостабилизиру-
ет непосредственно корпус ЧЭ при температуре 60,7 °С — рабочая температура,
соответствующая нулевой плавучести поплавка внутри корпуса ЧЭ.
Модули гироблока устанавливают в центре основания прибора в одной плоско-
сти, а уже вокруг них располагают оставшиеся электронные устройства (рис. 1).
Кинематическая схема ГИВУС представлена на рис. 2. Оси чувствительности
четырех гироскопов направлены по образующим конуса с углом 54
44ʹ08˝. В каче-
стве приборной системы координат используется прямоугольная система коорди-
нат
Оx
п
y
п
z
п
, материализованная элементами посадочного места на корпусе прибо-
ра. При этом ось
Оx
п
ортогональна установочной плоскости прибора
Оy
п
z
п
, а оси
чувствительности равномерно расположены вокруг оси
Оx
п
через 90
. Для опреде-
ления проекций вектора входной угловой скорости на оси приборной системы ко-
ординат достаточно выходной информации трех измерительных каналов, а их из-
быточное число необходимо для обеспечения резервирования.
Для проведения тепловых испытаний прибор устанавливали на термостатиру-
емое основание, температура которого изменялась по заданному алгоритму в диа-
пазоне значений 0…35
С. С помощью наклонно-поворотного испытательного