×
20.03.2015
216.013.3462

МИКРО-ОПТО-ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области приборостроения и касается датчика угловой скорости. Датчик включает в себя волоконно-оптический ответвитель, связанный световодами с источником и приемником оптического излучения. Приемник излучения соединен с блоком обработки информации и с чувствительным элементом. Чувствительный элемент включает в себя центрально-закрепленную балку и четыре устройства ориентации оптического излучения, симметрично расположенных напротив двух противоположных горизонтальных плоскостей балки. Балка выполнена из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием, нанесенным напротив горизонтальных плоскостей устройств ориентации оптического излучения. Устройства ориентации выполнены из кварцевого стекла и частично покрыты зеркальным напылением. Зеркальное напыление отсутствует на областях, соответствующих прямоугольной проекции балки на поверхности устройств ориентации. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей датчика. 2 ил.
Основные результаты: Микро-опто-электромеханический датчик угловой скорости, состоящий из блока обработки информации, чувствительного элемента и основного канала приемо-передачи оптического излучения, включающего волоконно-оптический ответвитель, связанный световодами с источником и приемником оптического излучения, при этом канал приемо-передачи оптического излучения соединен электрически с блоком обработки информации и оптически, через световод, с чувствительным элементом, включающим в себя устройство ориентации оптического излучения, выполненное из кварцевого стекла в форме параллелепипеда, частично покрытого зеркальным напылением, отличающийся тем, что в датчик дополнительно введены три дополнительных канала приемо-передачи оптического излучения и блок управления, в чувствительный элемент введена центрально-закрепленная балка и три дополнительных устройства ориентации оптического излучения, расположенных симметрично относительно геометрического центра балки, при этом устройства ориентации оптического излучения соединены попарно малыми боковыми гранями через две стойки, а между стойками расположена центрально-закрепленная балка, между попарно соединенными устройствами ориентации оптического излучения расположены две прокладки, обеспечивающие зазоры между устройствами ориентации оптического излучения и балкой, центрально-закрепленная балка выполнена из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием и снабжена электрическими контактами, расположенными с обоих торцов балки, на областях поверхностей устройств ориентации оптического излучения, соответствующих прямоугольной проекции балки на эти поверхности, отсутствует зеркальное напыление, волоконно-оптический датчик угловой скорости содержит три дополнительных канала приемо-передачи оптического излучения, каждый из которых соединен оптически, через световод, с одним из трех дополнительных устройств ориентации оптического излучения и электрически с блоком обработки информации, блок управления соединен электрически с блоком обработки информации и с электрическими контактами центрально-закрепленной балки.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения угловой скорости летательных аппаратов аэрокосмической техники.

Известен волоконно-оптический преобразователь давления, состоящий из источника оптического излучения, световода, передающего оптическое излучение от источника оптического излучения к волоконно-оптическому ответвителю, волоконно-оптического ответвителя, световода, передающего оптическое излучение от волоконно-оптического ответвителя к чувствительному элементу и обратно, чувствительного элемента, состоящего из призмы полного внутреннего отражения и отражательной мембраны, световода, передающего оптическое излучение от волоконно-оптического ответвителя к приемнику оптического излучения, приемника оптического излучения, блока обработки информации (прототип (Бусурин В.И., Жеглов М.А., Казаръян А.В. Волоконно-оптический преобразователь давления. Патент на изобретение №2457453 от 27 июля 2012 г., БИ № 21)).

Технический результат, создаваемый изобретением, - расширение функциональных возможностей волоконно-оптического преобразователя на основе оптического туннельного эффекта для обеспечения измерения угловой скорости.

Для достижения указанного результата предлагается микро-опто-электромеханический преобразователь, состоящий из основного канала приемо-передачи оптического излучения, включающего волоконно-оптический ответвитель, связанный световодами с источником оптического и приемником оптического излучения, соединенного электрически с блоком обработки информации и оптически, через световод, с чувствительным элементом, включающим в себя устройство ориентации оптического излучения, выполненное из кварцевого стекла в форме параллелепипеда, частично покрытое зеркальным напылением, отличающийся тем, что в чувствительный элемент введена центрально-закрепленная балка и три дополнительных устройства ориентации оптического излучения, расположенных симметрично относительно геометрического цента балки, при этом с каждой стороны горизонтальной плоскости балки расположены два устройства ориентации оптического излучения, прикрепленные зеркально расположенными малыми боковыми гранями к стойке, торцевая часть которой опирается на балку, центрально-закрепленная балка выполнена из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием в местах, расположенных напротив горизонтальных плоскостей устройств ориентации оптического излучения, и электрическими контактами, расположенными с обоих торцов балки, между устройствами ориентации оптического излучения, расположенными с противоположных сторон относительно горизонтальной плоскости балки, введены прокладки, обеспечивающие зазор между устройствами ориентации оптического излучения, при этом зеркальное напыление отсутствует на областях устройства ориентации оптического излучения, соответствующих прямоугольной проекции балки на поверхности устройств ориентации оптического излучения, микро-опто-электромеханический датчик угловой скорости дополнительно содержит три канала приемо-передачи оптического излучения, каждый из которых соединен оптически, через световод, с одним из трех дополнительных устройств ориентации оптического излучения и электрически с блоком обработки информации, устройство управления, соединенное с блоком обработки информации и электрическими контактами центрально-закрепленной балки.

Применение вместо отражательной мембраны центрально-закрепленной балки из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием, трех дополнительных устройств ориентации оптического излучения, трех дополнительных каналов приемо-передачи оптического излучения и устройства управления позволит обеспечить чувствительность микро-опто-электромеханического преобразователя к воздействию угловой скорости.

На фиг.1 представлена структурная схема микро-опто-электромеханического датчика угловой скорости.

На фиг.2 представлена конструкция чувствительного элемента микро-опто-электромеханического датчика угловой скорости.

Микро-опто-электромеханический датчик угловой скорости содержит четыре канала приемо-передачи оптического излучения А1-А4, включающие источник оптического излучения 1, световод 2, передающий оптическое излучение от источника 1 к волоконно-оптическому ответвителю 3, световод 4, осуществляющий передачу оптического излучения от волоконно-оптического ответвителя 3 к чувствительному элементу 5 и обратно, световод 6, передающий оптическое излучение от волоконно-оптического ответвителя 3 к приемнику оптического излучения 7, блок обработки информации 8, предназначенный для расчета измеренного значения угловой скорости Ωизм, соответствующего значению угловой скорости объекта Ωвх, блок управления 13, предназначенный для формирования управляющих импульсов, по командам от блока обработки информации 8, подающихся на устройство поглощения оптического излучения чувствительного элемента.

Чувствительный элемент 5 микро-опто-электромеханического датчика угловой скорости состоит из четырех устройств ориентации оптического излучения 9, выполненных в виде параллелепипедов из кварцевого стекла, покрытых зеркальным напылением, исключая области, расположенные под прямоугольной проекцией центрально-закрепленной балки 10 на поверхности параллелепипедов, центрально-закрепленной балки 10 из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием, стоек 11, обеспечивающих зазор между двумя устройствами ориентации оптического излучения 9, расположенными с одной стороны относительно горизонтальной плоскости балки и балкой 10, прокладок 12, расположенных между устройствами ориентации оптического излучения.

Микро-опто-электромеханический датчик угловой скорости работает следующим образом. Источник оптического излучения 1 генерирует оптическое излучение заданной мощности и подает его в световод 2, который передает оптическое излучение к волоконно-оптическому ответвителю 3. Волоконно-оптический ответвитель 3 обеспечивает передачу оптического излучения из световода 2 в световод 4. По световоду 4 оптическое излучение вводится в устройство ориентации оптического излучения 9. В зависимости от зазора между устройством ориентации оптического излучения 9 и горизонтальной плоскостью центрально-закрепленной балки 10, граничащей с данным устройством ориентации оптического излучения, за счет оптического туннельного эффекта часть оптического излучения покинет устройство ориентации оптического излучения через области, где отсутствует зеркальное напыление. Зазор между горизонтальными плоскостями свободных концов центрально-закрепленной балки 10 и устройствами ориентации оптического излучения 9 может меняться под действием силы Кориолиса, возникающей из-за продольных колебаний балки, выполненной из пьезоматериала, возбуждаемых электрическим сигналом блока управления 13, по командам от блока обработки информации 8, и вращения свободных концов балки с угловой скоростью Ωвх, вызывающей деформацию свободных концов балки в плоскости вращения, что приводит к изменению потока оптического излучения, распространяющегося в каждом из устройств ориентации оптического излучения. Оптическое излучение, которое останется в устройстве ориентации оптического излучения, отразившись от грани, расположенной напротив световода 4, вернется обратно в световод 4 и через волоконно-оптический ответвитель 3 попадет в световод 6, а затем на приемник оптического излучения 7, где преобразуется в электрический сигнал. Блок обработки информации 8 преобразует электрический сигнал с четырех каналов в измеренное значение угловой скорости Ωизм.

Изобретение может быть использовано для измерения угловой скорости подвижных объектов.

Микро-опто-электромеханический датчик угловой скорости, состоящий из блока обработки информации, чувствительного элемента и основного канала приемо-передачи оптического излучения, включающего волоконно-оптический ответвитель, связанный световодами с источником и приемником оптического излучения, при этом канал приемо-передачи оптического излучения соединен электрически с блоком обработки информации и оптически, через световод, с чувствительным элементом, включающим в себя устройство ориентации оптического излучения, выполненное из кварцевого стекла в форме параллелепипеда, частично покрытого зеркальным напылением, отличающийся тем, что в датчик дополнительно введены три дополнительных канала приемо-передачи оптического излучения и блок управления, в чувствительный элемент введена центрально-закрепленная балка и три дополнительных устройства ориентации оптического излучения, расположенных симметрично относительно геометрического центра балки, при этом устройства ориентации оптического излучения соединены попарно малыми боковыми гранями через две стойки, а между стойками расположена центрально-закрепленная балка, между попарно соединенными устройствами ориентации оптического излучения расположены две прокладки, обеспечивающие зазоры между устройствами ориентации оптического излучения и балкой, центрально-закрепленная балка выполнена из пьезоматериала со светопоглощающим покрытием и снабжена электрическими контактами, расположенными с обоих торцов балки, на областях поверхностей устройств ориентации оптического излучения, соответствующих прямоугольной проекции балки на эти поверхности, отсутствует зеркальное напыление, волоконно-оптический датчик угловой скорости содержит три дополнительных канала приемо-передачи оптического излучения, каждый из которых соединен оптически, через световод, с одним из трех дополнительных устройств ориентации оптического излучения и электрически с блоком обработки информации, блок управления соединен электрически с блоком обработки информации и с электрическими контактами центрально-закрепленной балки.
МИКРО-ОПТО-ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ
МИКРО-ОПТО-ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 23.
27.02.2013
№216.012.2b7b

Износостойкая светопрозрачная панель

Изобретение относится к области машиностроения, судостроения и строительства зданий. Износостойкая светопрозрачная панель 1 состоит из левого 2 и правого 3 листов из светопрозрачного материала увеличенной прочности и эксплуатационной надежности. Между листами по их периметру установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476658
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2013
№216.012.4d45

Крепежное соединение

Изобретение относится к машиностроению, в частности к высокоресурсным и герметичным болтовым и болт-заклепочным соединяемым деталям, и направлено на повышение усталостной долговечности и герметичности соединения. Крепежное соединение содержит стержень, снабженный потайной головкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485363
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.01.2015
№216.013.2030

Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения на основе оптического туннельного эффекта

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения линейного ускорения. Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения состоит из двух каналов приемо-передачи оптического излучения и чувствительного элемента, включающего два устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539681
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.05.2015
№216.013.4f7a

Сверхпроводящий магнитный подвес для кинетического накопителя энергии

Изобретение относится к области магнитных опор на основе объемных высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) для кинетических накопителей энергии. Сверхпроводящий магнитный подвес для кинетического накопителя энергии (КНЭ) установлен в корпусе КНЭ, соединенном с системой вакуумной откачки, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551864
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.06.2015
№216.013.5351

Устройство и способ компенсации узкополосных помех в цифровых радиосистемах передачи информации

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть для использовано для компенсации узкополосных помех. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема двоичных цифровых сигналов в результате компенсации ансамбля узкополосных помех, полоса Δf каждой из которых и полоса Δf...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552850
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.09.2015
№216.013.77dd

Способ изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов

Изобретение относится к производству гофрированных листов из композиционных материалов для высокотемпературных теплообменников перекрестного типа, используемых в авиационной и ракетно-космической технике, дизельных двигателях, бойлерах и т.д. Способ изготовления гофрированного листа для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562274
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.87dd

Микро-опто-электромеханический двухосевой датчик угловой скорости и линейного ускорения

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения угловой скорости и линейного ускорения. Микро-опто-электромеханический двухосевой датчик угловой скорости и линейного ускорения, состоящий из основного канала приемо-передачи оптического излучения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566384
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.898a

Квазикогерентный демодулятор сигналов бинарной фазовой манипуляции

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах телекоммуникации и цифровой передачи данных в составе радиотехнических комплексов. Технический результат - комплексное улучшение основных параметров квазикогерентного модулятора, а именно: расширение полос захвата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566813
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.8a47

Квазикогерентный модулятор сигналов бинарной фазовой манипуляции

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах телекоммуникации и цифровой передачи данных в составе радиотехнических комплексов. Технический результат - комплексное улучшение основных параметров квазикогерентного модулятора, а именно: расширение полос захвата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567002
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.12.2015
№216.013.9daa

Боковая ручка управления самолетом

Изобретение относится к средствам управления летательным аппаратом (ЛА) по тангажу и крену. Боковая ручка управления содержит рукоятку, датчики усилия, карданный подвес с двумя степенями подвижности, основание, два электропривода в форме цилиндра, соединенные определенным образом. Каждый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571992
Дата охранного документа: 27.12.2015
Показаны записи 1-10 из 27.
27.02.2013
№216.012.2b7b

Износостойкая светопрозрачная панель

Изобретение относится к области машиностроения, судостроения и строительства зданий. Износостойкая светопрозрачная панель 1 состоит из левого 2 и правого 3 листов из светопрозрачного материала увеличенной прочности и эксплуатационной надежности. Между листами по их периметру установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476658
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2013
№216.012.4d45

Крепежное соединение

Изобретение относится к машиностроению, в частности к высокоресурсным и герметичным болтовым и болт-заклепочным соединяемым деталям, и направлено на повышение усталостной долговечности и герметичности соединения. Крепежное соединение содержит стержень, снабженный потайной головкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485363
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.01.2015
№216.013.2030

Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения на основе оптического туннельного эффекта

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения линейного ускорения. Волоконно-оптический преобразователь линейного ускорения состоит из двух каналов приемо-передачи оптического излучения и чувствительного элемента, включающего два устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539681
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.05.2015
№216.013.4f7a

Сверхпроводящий магнитный подвес для кинетического накопителя энергии

Изобретение относится к области магнитных опор на основе объемных высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) для кинетических накопителей энергии. Сверхпроводящий магнитный подвес для кинетического накопителя энергии (КНЭ) установлен в корпусе КНЭ, соединенном с системой вакуумной откачки, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551864
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.06.2015
№216.013.5351

Устройство и способ компенсации узкополосных помех в цифровых радиосистемах передачи информации

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть для использовано для компенсации узкополосных помех. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема двоичных цифровых сигналов в результате компенсации ансамбля узкополосных помех, полоса Δf каждой из которых и полоса Δf...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552850
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.09.2015
№216.013.77dd

Способ изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов

Изобретение относится к производству гофрированных листов из композиционных материалов для высокотемпературных теплообменников перекрестного типа, используемых в авиационной и ракетно-космической технике, дизельных двигателях, бойлерах и т.д. Способ изготовления гофрированного листа для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562274
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.10.2015
№216.013.87dd

Микро-опто-электромеханический двухосевой датчик угловой скорости и линейного ускорения

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения угловой скорости и линейного ускорения. Микро-опто-электромеханический двухосевой датчик угловой скорости и линейного ускорения, состоящий из основного канала приемо-передачи оптического излучения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566384
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.898a

Квазикогерентный демодулятор сигналов бинарной фазовой манипуляции

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах телекоммуникации и цифровой передачи данных в составе радиотехнических комплексов. Технический результат - комплексное улучшение основных параметров квазикогерентного модулятора, а именно: расширение полос захвата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566813
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.8a47

Квазикогерентный модулятор сигналов бинарной фазовой манипуляции

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах телекоммуникации и цифровой передачи данных в составе радиотехнических комплексов. Технический результат - комплексное улучшение основных параметров квазикогерентного модулятора, а именно: расширение полос захвата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567002
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.12.2015
№216.013.9daa

Боковая ручка управления самолетом

Изобретение относится к средствам управления летательным аппаратом (ЛА) по тангажу и крену. Боковая ручка управления содержит рукоятку, датчики усилия, карданный подвес с двумя степенями подвижности, основание, два электропривода в форме цилиндра, соединенные определенным образом. Каждый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571992
Дата охранного документа: 27.12.2015
+ добавить свой РИД