3. Описание лабораторной установки

3.1. Кинематическая схема поворотного кронштейна

Для моделирования СК и в лабораторной работе используется поворотный кронштейн, кинематическая схема которого представлена на рис.3.

В лабораторной работе используется три акселерометра 2, установленные на металлическом кубе на трех ортогональных гранях. Куб с установленными на нем акселерометрами будем называть блоком с акселерометрами 1. Блок с акселерометрами 1 крепится к поворотной платформе 3 с помощью винтов 6. Платформа 3 имеет возможность поворачиваться в раме 4 относительно оси на угол . Рама 4 устанавливается в опорах 5 основания 7 и поворачивается относительно горизонтальной оси на угол . Таким образом, блок акселерометров 1 может занять любое положение в диапазоне углов .

Из сравнения рис.1, рис.3 получим, что СК соответствует СК, связанная с рамой , а базовой СК - СК, связанная с платформой .

В лабораторной работе в качестве измеряемого ускорения используется ускорение свободного падения . Акселерометры выдают информацию о проекции ускорения свободного падения на их оси чувствительности, которые перпендикулярны установочным граням.

На рис. 4 представлен внешний вид поворотного стенда, на котором сохранены позиционные обозначения рис.3. Кроме того, на рис.4 отмечены шкала 8 измерения угла поворота платформы 3 и шкала 9 угла поворота рамы 4. Выше указанные повороты осуществляются путем вращения рукояток 10 и 11. Также на блоке 1 установлен разъем X₁, для съема сигналов с акселерометров и подвода питания. Жгут, подключенный к разъему X₁, с другой стороны подключен к раме. Данное подключение рассмотрено ниже

3.2. Схема подключения акселерометров

В данной лабораторной работе используется 3 акселерометра АТ-1104. Выходы акселерометров 2, 3, 4 подключены к разъему , установленному на блоке акселерометров 1 (см. рис.4, рис.5). Разъем с помощью жгута 5 соединяется с разъемом , установленным на раме 6 (рис.5). Разъем используется для съема сигнала и подвода электроэнергии. Цоколевка вышеуказанных соединений представлена на рис.6.

Выходные сигналы акселерометров снимают с масштабных резисторов , , подключенных

между выходами акселерометров (клемма 6 акселерометра) и общим проводом (клемма 5 акселерометра). Выбором номинала масштабного сопротивления определяется диапазон измеряемых ускорений. Подробнее об этом см. часть 1 лабораторной работы. К примеру, в данной лабораторной работе используются резисторы номиналом 2,4 кОм. Диапазон измерения акселерометров необходимо определить в процессе выполнения лабораторной работы.

Не допускается использование масштабного сопротивления менее 400 Ом.

Измерение выходного сигнала осуществляется с помощью вольтметра, подключенного между клеммами рамы "0(15 В)" и " ", " " или " ". На рис.5 условно показано подключение вольтметра. Клеммы на раме соединены с соответствующими клеммами разъема .

Д ля питания акселерометров используется двухполюсное питание . Для реализации двухполюсного питания используются два однополюсных блока питания (БП1 и БП2). Для получения двухполюсного питания необходимо правильно подключить блоки питания к акселерометрам. Схема подключения блока акселерометров к источникам питания приведена на рис.5. Так для получения общего провода вместе соединяются положительный и отрицательный выходы различных блоков питания.

К питанию акселерометров АТ-1104 предъявляются следующие требования

1. Включение электропитания акселерометра по цепям +15 В и -15 В следует производить одновременно или сначала цепь +15 В, затем -15 В.

2. Выключение электропитания следует производить одновременно или в обратном порядке, т.е. сначала цепь -15 В, затем +15 В.

3. Не допускается перепутывание полярности электропитания.

На рис.7 представлена фотография рамы, с подключенным к ней вольтметром и блоком питания. На рис.7 сохранены обозначения, принятые на рис.5 и рис.6. На рис.7 жгут 5 подключается к разъему X₁ на блоке акселерометров (см. рис.4). Ниже приведено описание блоков питания и вольтметра.