ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
4
служит для выделения и усиления дифференциального сигнала пре-
образователя
5
. Кроме того, дифференциальный усилитель
12
должен
обеспечивать согласование высокого выходного сопротивления пре-
образователя
5
и малого входного сопротивления управляющего уси-
лителя
13
.
Управляющий усилитель
13
повышает величину сигнала в соот-
ветствии с требуемой характеристикой регулирования. Также усили-
тель
13
увеличивает мощность сигнала, поскольку непосредственно к
его выходу подключаются катушки
2
датчика момента прибора. Вы-
ходным сигналом прибора является падение напряжения на резисто-
ре
R
r
, включенном последовательно с катушками датчика момента. В
корпусе гравиметра имеется резистивный датчик температуры
R
t
.
Математическая модель гравиметра.
Рассмотрим работу дат-
чика гравиметра. Считаем, что корпус прибора воспринимает уско-
рение
a
(
t
) вдоль измерительной оси. На рис. 3 показана структурная
схема гравиметра, на которой обозначены:
M
i
(
s
)
—
преобразование
Лапласа от внешнего момента, действующего на чувствительный
элемент прибора, сН
⋅
см;
M
C
(
s
)
—
преобразование Лапласа от компен-
сирующего момента, действующего на чувствительный элемент при-
бора, сН
⋅
см;
M
e
(
s
)
—
преобразование Лапласа от ошибки по моменту,
сН
⋅
см;
C
PO
(
s
)
—
преобразование Лапласа от выходного параметра
датчика положения чувствительного элемента, пФ;
U
D
(
s
)
—
преобра-
зование Лапласа от выходного сигнала преобразователя емкость —
напряжение, В;
U
PA
(
s
)
—
преобразование Лапласа от выходного сиг-
нала дифференциального усилителя, В;
U
OUT
(
s
)
—
преобразование
Лапласа от выходного напряжения управляющего усилителя, В;
I
OUT
(
s
)
—
преобразование Лапласа от тока датчика момента, мА;
U
N
(
s
)
—
преобразование Лапласа от напряжения шумового сигнала,
приведенного к входу управляющего усилителя, В.
Рис 3. Структурная схема аэрогравиметра
Выходное напряжение
U
OUT
(
t
) может быть определено уравнением
( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
,
1 ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
=
+
P
PO D PA C OUT
r
OUT
P
PO D PA C OUT
T
W s K s W s W s W s W s R
U s A s P
W s K s W s W s W s W s K
(1)
где
s —
оператор Лапласа;
( )
OUT
U s
—
преобразование Лапласа от
U
OUT
(
t
), В;
A
(
s
)
—
преобразование Лапласа от
a
(
t
),
см/с
2
;
P —
маятни-
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,...14