КОМПАКТНА ОБЕРТОВА ПЛАТФОРМА ЯК УНІВЕРСАЛЬНИЙ ЛАБОРАТОРНИЙ СТЕНД
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.61(1).2021.237063Ключові слова:
лабораторний стенд;, обертова платформа;, електричний привід;, мікродвигуни постійного струму;, датчики кутової швидкості;, мікромеханічні датчики;, гіроскопи;, акселерометриАнотація
З стендового обладнання для випробування гіроскопічних приладів і систем та їх чутливих елементів виділяється одновісна обертова платформа. Подається огляд принципів побудови промислово освоєних стендів для дослідження статичних і динамічних характеристик гіроскопічних приладів і систем. Пропонується схема побудови універсального лабораторного стенду, компактної обертової платформи для дослідження статичних і динамічних характеристик мікромеханічних гіроскопів і акселерометрів, як датчиків кутової швидкості. Розглядаються фізичні компоненти такого стенду та технічні і технологічні проблеми його практичної реалізації. Запропонований лабораторний стенд розглядається як кіберфізична система, в якій обчислювальні компоненти відіграють вирішальну роль при визначені параметрів системи та досліджуваних мікромеханічних датчиків. Для цього, окрім фізичного контуру керування електричним приводом для забезпечення стабільності кутової швидкості платформи, розглядається незалежний вимірювальний контур для аналітичного визначення параметрів системи, в тому числі досліджуваних мікромеханічних датчиків. Універсальність стенду забезпечується вирішенням зворотних задач – визначенням в процесі випробовувань статичних і динамічних характеристик електричного приводу та вимірювальних датчиків, які працюють на різних фізичних принципах. Передбачається, що малогабаритний лабораторний стенд, окрім вирішення практичних задач дослідження мікромеханічних датчиків, при розробці відповідного інформаційного інтерфейсу віртуального приладу, може ефективно застосовуватися в навчальному процесі при проведенні лабораторних робіт по відповідним дисциплінам напряму приладобудування.
Посилання
D. M. Kalikhman, Pretsizionnyye upravlyayemyye stendy dlya dinamicheskikh ispytaniy giroskopicheskikh priborov. Sankt-Peterburg, RF: GNTS RF «Elektropribor», 2008. (In Russian)
Single Axis Rate Table Series AC1120Si. Acutronic Switzerland Ltd, Acutronic USA Inc., 2018. Dostupno:
Kutovymiryuvalʹna systema HS1L. Kyyiv, SRSR, Zavod «Arsenal». Dostupno:
http://old.arsenal.co.ua/index.phtml?id=_3_4
Yu. V. Miloserdin, Yu. G. Lakin, Raschet i konstruirovaniye mekhanizmov i priborov i ustanovok. Moskva, SSSR: Mashinostroyeniye, 1978. (In Russian)
Standard Specifications RS-360SH-10500 (Brush motors). Mabuchi Motor. Dostupno: https://product.mabuchi-motor.com/detail.html?id=93
FAULHABER Catalogue 2020 – 2021. Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. Dostupno: https://www.faulhaber.com/download/FAULHABER_Catalogue_2020-2021_EN.pdf
ITG-3200 Product Specification Revision 1.7. InvenSence TDK Corporation. Dostupno: https://invensense.tdk.com/wp-content/uploads/2015/02/ITG-3200-Datasheet.pdf
Low-Power, Ultra-Accurate 6 DoF IMU MAX21105. Maxim Integrated Products. Dostupno: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX21105.pdf
MEMS Inertial Sensors Selection Tables. Analog Devices. Dostupno: https://www.analog.com/media/en/news-marketing-collateral/product-selection-guide/MEMS_Inertial_Sensors_Selection_Tables.pdf
V. V. Sedyshev, P. Ye. Belochkin «Upravleniye uglovym dvizheniyem odnoosnogo ispytatel'nogo stenda giroskopicheskikh system», Vestnik YuUrGU. Ser. Komp'yuternyye tekhnologii, upravleniye, radioelektronika, vol. 14, no. 4, pp. 42-50, 2014. (In Russian)
D. A. Uryadov, V. V. Skotnikov, «Razrabotka ustroystv podderzhaniya uglovoy skorosti povyshennoy tochnosti», Modeli, sistemy, seti v ekonomike, tekhnike, prirode i obshchestve, no. 3 (15), pp. 159-165, 2015. (In Russian)
Mandadi Srinivasa Rao, Dr. C. M. Ananda, L. R. Manohar, «Design of Single-Axis Rate Table for calibration of Gyro sensor used in Micro Aerial vehicles (MAV)», International Journal of Emerging Technology in Computer Science and Electronic (IJETCSE), ISSN: 0976-1353, vol. 14, is. 2, April, 2015.
R. V. Yermakov, A. A. L'vov, M. S. Svetlov, «Issledovaniye metodov povysheniya metrologicheskikh kharakteristik stendov dlya zadaniya uglov i uglovykh skorostey», Izvestiya YuFU. Tekhnicheskiye nauki, no. 3 (188), pp. 6-17, 2017, DOI: 10.23683/2311-3103-2017-3-6-17. (In Russian)
V. P. Podchezertsev, Ts. Tsin', «Modelirovaniye kalibrovki dinamicheski nastraivayemykh giroskopov na odnoosnom girostabilizatore», Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii, no. 10 (70), 2017, DOI: 10.18698/2308-6033-2017-10-1682. (In Russian)
O. V. Zamorsʹkyy, «Elektromekhanichne zabezpechennya laboratornoho stendu dlya doslidzhennya statychnykh i dynamichnykh kharakterystyk mikromekhanichnykh datchykiv», zbirnyk tez XIX Mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsiyi «Pryladobuduvannya: stan i perspektyvy». Kyiv: NTTU «KPI» im. Ihorya Sikorsʹkoho, 2020, pp. 15-16. (In Ukrainian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 CC BY 4.0
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
