SE457569B - MULTI-DETECTOR - Google Patents

MULTI-DETECTOR

Info

Publication number
SE457569B
SE457569B SE8500267A SE8500267A SE457569B SE 457569 B SE457569 B SE 457569B SE 8500267 A SE8500267 A SE 8500267A SE 8500267 A SE8500267 A SE 8500267A SE 457569 B SE457569 B SE 457569B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
accelerometer
acceleration
detector
axes
accelerometers
Prior art date
Application number
SE8500267A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8500267D0 (en
SE8500267L (en
Inventor
R E Stewart
Original Assignee
Litton Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Litton Systems Inc filed Critical Litton Systems Inc
Publication of SE8500267D0 publication Critical patent/SE8500267D0/en
Publication of SE8500267L publication Critical patent/SE8500267L/en
Publication of SE457569B publication Critical patent/SE457569B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733Structural details or topology
    • G01C19/574Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

457 10 15 20 25 30 35 569 2 1 allmänhet vilar de ovannämnda systemen antingen på en roterande kropp eller på en icke kropp fö: förspänd vibrerande ,att ge hastighetskomponenten V mot den andra kroppens rotationsaxel. som är vinkelrät Med kunskap om koriolisaccelerationen och hastigheten för ett kraftavkännande element kan man sedan på ett enkelt sätt bestämma kroppens rotationshastighet. 457 10 15 20 25 30 35 569 2 In general, the above-mentioned systems rest either on a rotating body or on a non-prestressed vibrating body, to give the velocity component V against the axis of rotation of the other body. which is perpendicular With knowledge of the coriolis acceleration and the speed of a force sensing element, one can then easily determine the body's rotational speed.

Vibrerande kroppar innebär uppenbara fördelar rela- tivt roterande enheter i form av mekanisk enkelhet. anordna ett roterbart tröghetsinstrument, för koriolisacceleration, För att som är känsligt såsom en accelerometer, måste kul- spinnmotorer och liknande anordnas. måste en roterande anordning ges referenser till sin fa lager, släpringar, Vidare s med den kåpa vari den är monterad för att överföra ingående vin- kelhastighet till vinkelräta avkänningsaklar, ligare komplicerar dylika anordningar.Vibrating bodies entail obvious advantages over relatively rotating units in the form of mechanical simplicity. arrange a rotatable inertial instrument, for coriolis acceleration. For which is sensitive as an accelerometer, ball spin motors and the like must be provided. a rotating device must be given references to its fa bearing, slip rings, Further s with the housing in which it is mounted to transmit incoming angular velocity to perpendicular sensing shafts, more complicated such devices.

Ett eventuellt problem, vilket ytter- som kan förekomma i varje multidetektor uppbyggd av en eller flera v ibrerade avkännare av tröghetsmassetypen, härrör från det faktum att accelera- tionsinformationen längs avkännarens (avkännarnas) insignal- axel ingår i avkännarens utsignal, se exempelvis amerikanskt patent 2 544 646.A possible problem, which may occur in any multidetector constructed of one or more vibrating sensors of the inertial mass type, stems from the fact that the acceleration information along the input signal axis of the sensor (s) is included in the output signal of the sensor, see for example U.S. Patent 2 544 646.

Det därigenom kända instrumentet för kelhastighetsmätning uppvisar två organ som påverkas av tionshastigheten utmed första och andra axlar, vin- rota- men erhâllen mätnoggrannhet påverkas ändå av bruskomponenter. Även om det för många applikationer och omgivningar är möjligt att t den ligger utanför så kommer hopblandning att uppstå när frek- vensen för den linjära accelerationen utmed insignalaxeln ligger nära frekvensen för avkännarens vibration.The instrument for chelating speed measurement thus known has two means which are affected by the thinning speed along the first and second axes, the wine root obtained measuring accuracy is still affected by noise components. Although for many applications and environments it is possible that it is outside, mixing will occur when the frequency of the linear acceleration along the input signal axis is close to the frequency of the sensor vibration.

Redogörelse för uppfinningen förutsäga accelerationsfrekvensen och at aktuell bandbredd, Ovan angivna och andra problem med känd teknik, undanröjes genom de medel som karakteriserar den föreliggande uppfinningen enligt det efterföljande patentkravet 1¿ 10 15 20 25 457 569 Föredragna utföringsformer Ovan angivna och andra egenskaper hos uppfinningen kommer att framgå klarare ur den följande detaljerade be- skrivningen. Denna beskrivningsdel ges under hänvisning till där bifogade ritningar, hänvisningsbeteckningar användes för angivnande av olika egenskaper hos återgivna utförings- former av uppfinningen. Hänvisningsbeteckningarna anger därvid samma egenskaper genom hela denna beskrivningsdel och på ritningarna, där fig. 1 visar en toppvy av en enaxlig multidetektor, varvid vissa delar är borttagna för åskådlighetens skull, fig. Z visar den enaxliga multidetektorn delvis i snitt 2 - 2 enligt fig. 1 och därjämte vissa av de kompo- nenter som är uteslutna i fig. 1, fig. 3 visar ett förstorat delsnitt 3 - 3 enligt fig. 1 i avsikt att illustrera det sätt varmed vibreringen av den högra och den vänstra accelerometern utföres enligt uppfinningen och fig. 4 visar ett funktionsblockschema för hastig- hets- och accelurationsutvinningskretsen som användes vid den föreliggande uppfinningen- Fig. 1 återger_en toppvy av en multidetektor enligt den föreliggande uppfinningen. Ett antal delar har bort~ tagits i fig. 1 för att öka illustratinens âskådlighet.Disclosure of the Invention Predicting the Acceleration Frequency and That Current Bandwidth, Above Listed and Other Prior Art Problems, Are Eliminated by the Means Characterizing the Present Invention of the Subsequent Claim 1 to 10 15 20 25 457 569 to be clearer from the following detailed description. This part of the description is given with reference to the accompanying drawings, reference numerals are used to indicate various features of the embodiments of the invention shown. The reference numerals indicate the same features throughout this description part and in the drawings, in which Fig. 1 shows a top view of a single-axis multidetector, certain parts being removed for the sake of clarity, Fig. Z shows the single-axis multi-detector partly in section 2 - 2 according to fig. 1 and in addition some of the components excluded in Fig. 1, Fig. 3 shows an enlarged partial section 3 - 3 according to Fig. 1 in order to illustrate the way in which the vibration of the right and the left accelerometer is performed according to the invention and Fig. 4 shows a functional block diagram of the speed and acceleration recovery circuit used in the present invention. Fig. 1 shows a top view of a multi-detector according to the present invention. A number of parts have been removed in Fig. 1 to increase the visibility of the illustration.

Dessa delar visas och förklaras emellertid i samband med senare figurer och därtill hörande beskrivning.However, these parts are shown and explained in connection with later figures and the accompanying description.

Multidetektorn enligt uppfinningen innefattar en höger accelerometer 10 och en vänster accelerometer 12 an- 457 569 10 15 20 25 30 35 U ordnade inuti ett hölje lu , vars övre del är borttagen i fig. 1 för att medge insyn. Åtminstone en accelerometer kan vara av en typ där dess tröghetsmassa är anordnad att rea- gera för och därmed alstra en indikation på accelerations- krafter utmed en förutbestämd riktning. Den kan vidare vara av begränsad masstyp. Alternativt kan accelerometrar av öppen slingtyp eller en kombination av öppna och slutna slingtyp- detektorer användas i multidetektorn. Dessutom kan den före-g liggande uppfinningen utföras medelst accelerometrar som innefattar element vilkas optiska egenskaper förändras under acceleration.The multi-detector according to the invention comprises a right accelerometer 10 and a left accelerometer 12 arranged inside a housing lu, the upper part of which is removed in Fig. 1 to allow transparency. At least one accelerometer may be of a type where its inertial mass is arranged to react for and thereby generate an indication of acceleration forces along a predetermined direction. It can also be of limited mass type. Alternatively, open loop accelerometers or a combination of open and closed loop type detectors can be used in the multi-detector. In addition, the present invention can be carried out by means of accelerometers which comprise elements whose optical properties change during acceleration.

Accelerometrarna är belägna inuti ett hâlrum 16 ut- format inuti höljet 14. Varje accelerometer är fastsatt på ett tredelars fäste, varvid den högra accelerometern är infäst på det fäste som innefattar fingret 18 och stolpe 19 och den vänstra accelerometern 12 är infäst på det fäste som innefattar fingret 20 och stolpen 21.The accelerometers are located inside a cavity 16 formed inside the housing 14. Each accelerometer is mounted on a three-part bracket, the right accelerometer being attached to the bracket comprising the finger 18 and post 19 and the left accelerometer 12 being attached to the bracket which includes the finger 20 and the post 21.

Några sidostolpar visas ej i fig. 1 för att underlätta áskådligheten av varje och fästenhet. Såsom emellertid kommer attzframgå av efterföljande illustrationer är varje fäste accelerometer- och accelerometerkombination inlagd mellan ett par åtskilda flexibla sidostolpar som innefattar piezoelektriska element förbundna med desamma för att utföra den förutbestämda detektorvibrationsrörelsen.No side posts are shown in Fig. 1 to facilitate the visibility of each and attachment unit. However, as will be apparent from the following illustrations, each bracket accelerometer and accelerometer combination is interposed between a pair of spaced apart flexible side posts comprising piezoelectric elements connected thereto to perform the predetermined detector vibration motion.

Accelerometrarna 10, 16 på ett sådant sätt att vid resp. 12 är anordnade inuti hâlrummet vila är deras insignalaxlar 22 2H i huvudsak kolinjära. Detta framgår mer tydligt av fig. 2, som visar ett tvärsnitt 2 - 2 enligt fig. 1 och innefattar vissa element som ej är intagna i den före- gående figuren för tydlighets skull. I fig. 2 kan man se hur de högra och vänstra parallella stolpupphängningarna omfattar åtskilda parvisa sidostolpar 25, 26 resp. 27, 28, vilka innesluter de högra och vänstra accelerometer- och fästenheterna mellan sig. (Det bör observeras att den högra fästenheten är kompletterad med ett nedre finger 30 och attdet vänstra fästet är kompletterat me d ett nedre finger 32.) 10 15 20 25 30 35 457 569 5 Massorna för de högra och vänstra accelerometeranord- ningarna, fästen och sidostolppar är i huvudsak lika för att nedbringa belastningen till minimum för höljesmonte- ringarna 3U, 36, 38 och H0. Dylika parvisa massor tenderar i första hand till att kompensera linjära (rent translatoriska) vibrationskrafter. Identiskt lika hål H2 och HU är anordnade i stolparna 19, 21, varvid hålet M2 huvudsakligen endast tjänar till att utjämna massan medan hålet UH inrymmer en magnet H6 som motsvarar magneten H8 som är infäst pà den högra accelerometern 10.The accelerometers 10, 16 in such a way that at resp. 12 are arranged inside the cavity at rest, their input shaft 22 2H is substantially collinear. This is clearer from Fig. 2, which shows a cross section 2 - 2 according to Fig. 1 and includes certain elements which are not included in the preceding figure for the sake of clarity. In Fig. 2 it can be seen how the right and left parallel post suspensions comprise separated paired side posts 25, 26 and 26, respectively. 27, 28, which enclose the right and left accelerometer and mounting units therebetween. (It should be noted that the right mounting unit is supplemented by a lower finger 30 and that the left mounting is supplemented by a lower finger 32.) The masses of the right and left accelerometer devices, mounts and side posts are essentially the same to reduce the load to a minimum for the casing mounts 3U, 36, 38 and H0. Such pairwise masses tend primarily to compensate for linear (purely translational) vibrational forces. Identically similar holes H2 and HU are provided in the posts 19, 21, the hole M2 mainly serving only to equalize the mass while the hole UH houses a magnet H6 corresponding to the magnet H8 attached to the right accelerometer 10.

Var och en av magneterna 46, Q8 samverkar med ett par på höljet infästa spolar, vilka sammantagna fungerar som multidetektorns hastighetsuttag. För magneten H8 gäller att dess vibration med den högra accelerometern 10 indu- cerar ström i hastighetsuttagsspolarna 50, 52, vilka är an- ordnade på ett höljesfast fäste SH. (Fästet 54 utgör dessutom underlaget för den högra accelerationsåterställande förstärkaren 56). Víbrationen avnmuxvänstra accelerometern 12 och magneten H6 alstrarflström i hastighetsuttagsspolarna 58, 80, vilka är anordnade pá fästet 62. Den vänstra acceleratíonsåterställande förstärkaren 6% är fastsatt på det höljesfasta fästet 62.Each of the magnets 46, Q8 cooperates with a pair of coils attached to the housing, which together act as the speed socket of the multidetector. For the magnet H8, its vibration with the right accelerometer 10 induces current in the speed take-up coils 50, 52, which are arranged on a housing-fixed bracket SH. (The bracket 54 also forms the base of the right acceleration reset amplifier 56). The vibration of the left-left accelerometer 12 and the magnet H6 generates current in the speed take-up coils 58, 80, which are arranged on the bracket 62. The left acceleration-restoring amplifier 6% is attached to the housing-fixed bracket 62.

Pig. 3 är en förstorad delsnittvy 3 - 3 enligt fig. 1 för att illustrera de organ som användes för att utföra vibreringen av accelerometrarna 10, 12. Såsom framgår av denna figur kvarhålles accelerometern 10 i ett säkert läge mellan sidoväggarna 25, 26 på den högra parallella stavupphängningen medelst de åtskilda fingrarna 18, 30 i fästet. Sidostolparna 25, 26 sträcker sig utmed hàlrummets 16 hela längd och är med sina ändar infästa på varandra motstående stolpstödleder 66, 68. Sidostolparna har vardera W-format tvärsnitt med utátvända förstärkta delar i ett stycke med tunna, eggliknande organ.Pig. 3 is an enlarged fragmentary sectional view 3-3 of FIG. 1 to illustrate the means used to perform the vibration of the accelerometers 10, 12. As shown in this figure, the accelerometer 10 is held in a secure position between the side walls 25, 26 on the right parallel the rod suspension by means of the separated fingers 18, 30 in the bracket. The side posts 25, 26 extend along the entire length of the cavity 16 and are attached at their ends to opposite post support joints 66, 68. The side posts each have a W-shaped cross section with outwardly facing reinforced parts in one piece with thin, edge-like members.

Piezoelektriska element 70, 72, 7D, 76 är fästa på de eggliknande organen medelst limmedel såsom epoxy eller liknande. Metalliserade kontakter är, såsom visas, pläterade parvis på de piezoelektriska elementen. Såsom är välkänt ' 457 569 ' 10 15 20 25 30 35 6 är dylikt piezoelektriskt material utsatt för förutsägbar och reproducerbar deformering som svar på positiva och nega- Vid exempelvis pàläggning av nega- spänningar på korrekt polari- enlighet med den kombination som visas i kommer nettokrafter att tillföras sidostolparna så att dessa tenderar till att tvin punkter. tiva elektriska spänningar. tiva och positiva elektriska serade element i fig. 3, gas uppåt vid sina mitt- Genom teckenomkastning för de indikerade spänningarna kommer kombinationerna av sido att tvingas nedåt. Genom en la elektriska signalspänningarna, vägg, fäste och accelerometer gom sekvensstyrning av de som tillförs sidoväggarna, kan således accelerometern 10 ( att vibrera upp och ned med en amplitud. och accelerometern 12) bringas förutbestämd frekvens och Om man återgår till fig. tionerna för accelerometrarna 10, 180 graders fasskíllnad, uppträder 78, Zfså finner man att vibra- 12, som induceras med utmed de parallella axlarna 80. Såsom en effekt av de ovan b accelerationskrafterna, eskrivna koriolis- vilka induceras i vibrations- systemet, kommer accelerometrarnas 10, de angivna axlarna att alstra mätbara a som är proportionella mot hastigheten f tion i insignalaxelriktningen för varje Accelerometrarnas 10, i 12 vibrationer utmed ccelerationskrafter ör multidetektorns rota- accelerometer. '12 utsignaler kommer alltså att inne- hålla ett mått på hastigheten för systemets rotation kring axeln 82, vilken visas i fig. 1.Piezoelectric elements 70, 72, 7D, 76 are attached to the edge-like members by means of adhesives such as epoxy or the like. Metallized contacts are, as shown, plated in pairs on the piezoelectric elements. As is well known, such piezoelectric material is subject to predictable and reproducible deformation in response to positive and negative. For example, when applying negative voltages to the correct polarization in accordance with the combination shown in FIG. net forces to be applied to the side posts so that they tend to twist points. tive electrical voltages. tive and positive electrically serated elements in Fig. 3, gas upwards at their mid- By character reversal of the indicated voltages, the combinations of side will be forced downwards. By means of a set of electrical signal voltages, wall, bracket and accelerometer by sequential control of those supplied to the side walls, the accelerometer 10 (vibrating up and down by an amplitude and the accelerometer 12) can thus be brought to a predetermined frequency and If one returns to Figs. 10, 180 degree phase difference, occurs 78, Thus, it is found that vibrations 12, which are induced along the parallel axes 80. As an effect of the above b acceleration forces, written koriolis- which are induced in the vibration system, the accelerometers 10, the indicated axes to produce measurable a which are proportional to the velocity f tion in the input signal axis direction of each of the accelerometers 10, in 12 vibrations along acceleration forces of the multidetector rotary accelerometer. '12 output signals will thus contain a measure of the speed of rotation of the system about the axis 82, which is shown in Fig. 1.

Pig. M visar ett blockschema för en elektrisk krets för bestämning av både den linjära accelerationen ut- med accelerometrarnas 10, 12 insígnalaxlar och rotationen kring axeln 82 med stor noggrannhet genom utnyttjande av den utsignal som genereras av en multidetektor i enlighet med ovan angiven beskrivning. Genom bearbetning av de visade signalerna erhåller man mätnoggrannheter som annars skulle förhindras i en multídetektor av koriolistyp när acce- lerationerna utmed accelerometerns insignalaxel utsättes för frekvenser som ungefär överensstämmer med modulerings- frekvensen för accelerometerns vibratíon. 10 15 20 25 30 35 457 569 7 De signaler som alstrar accelerometrarnas vibratio- ner matas längs ledare 88, 90 från en drivkrets 86. Strömmar som induceras i de högra och vänstra uttagsspolparen akti- verar drivkretsen 86 i en självresonant kretsanordning.Pig. M shows a block diagram of an electrical circuit for determining both the linear acceleration along the input axes of the accelerometers 10, 12 and the rotation about the axis 82 with great accuracy by using the output signal generated by a multi-detector in accordance with the above description. By processing the displayed signals, measurement accuracies are obtained which would otherwise be prevented in a coriolis-type multi-detector when the accelerations along the input signal axis of the accelerometer are exposed to frequencies approximately corresponding to the modulation frequency of the vibration of the accelerometer. 10 15 20 25 30 35 457 569 7 The signals which generate the vibrations of the accelerometers are fed along conductors 88, 90 from a drive circuit 86. Currents induced in the right and left terminal coil actuators activate the drive circuit 86 in a self-resonant circuit arrangement.

Den avkända vibrationen i vänster accelerometer 12, som är omvandlad till en motsvarande sinusström vilken är pro- portionell mot hastigheten genom magnetens H6 samverkan med de vänstra uttagsspolarna 58, 60, visas exempelvis i figuren vidarematad som en insignal till drivkretsen 86. Dessutom tjänar den i uttagsspolarna inducerade signalen som en de- moduleringsreferenssignal genom att vara inmatad pà en demodulator 92. (Såsom är uppenbart svänger koriolis- accelerationssignalen, som är en vektoriell produkt, med en frekvens som är lika med den avkännande accelerometerns vibratíonsfrekvens och med en amplitud som är propor- tionell mot insignalens vinkelhastighet. En avledning av vinkelhastighets- eller hastighetsinformationen kräver demodulation av en sinussignal.) De högra och vänstra accelerometrarnas utsignaler parallellmatas till såväl en diffeentíalförstärkare 94 som en summerarförstärkare 96. Eftersom accelerometrarna vibreras med 180 graders fasskillnad har dekomponenter i deras utsignaler som hänför sig till måttet på koriolisaccelera- tionen motsatta tecken medan de komponenter som hänför sig till den linjära accelerationen ej påverkas på detta sätt utan har samma tecken. Utsignalen från differentialför- stärkaren QH, som alltså ärettnfitt pà skillnaden mellan acce- lerometrarnas utsignaler, är enbart ett mått på koriolis- accelerationen och följaktligen på rotationen eftersom de komponenter av utsignalerna som hänför sig till den linjära accelerationen utsläckes oavsett vilket förhållande som rader mellan frekvenserna för dessa båda komponenter i acce- lerometerutsignalen. Som en ytterligare konsekvens av de lika och olika indikationerna på koriolis- eller hastighetskomponenterna hos detektorutsignalerna ger differentialförstärkarens 9H utsignal ett dubbelt så käns- ligt mätt på rotationen som utsignalen från en enkomponent- accelerometer i multidetektorn. 457 569 10 15 20 25 30 8 Hastighetsutsignalen matas därefter till demodu- latorn 92, som i enlighet med ovan given diskussion utnyttjar den inducerade sinusströmmen hos hastighetsuttagnings- spolarna som sin demoduleringsreferens. Den demodulerade ett filter 98 för slutgiltig uttagning av hastighetssignalen. hastighetsutsignalen matas därefter till Som en ytterligare konsekvens av de motsatta indika- tionerna på korioliskomponenterna i de högra och vänstra accelerometrarnas utsignaler innehåller utsignalen från summerarförstärkarens 96 , på vilken accelerometerutsig- nalerna inmatas, ej någon hastighetsinformation och ger ett dubbelt så känsligt mått på den linjära accelerationen utmed de sammanfallande accelerometerinsignalaxlarna än vad utsignalen gör för en enda av accelerometrarna 10, Denna utsignal är ej demodulerad (till skillnad från ha hetssignalen) eftersom den är ett direkt mått på accele 12. stig- ra~ tionen vare sig denna acceleration är víbrat orisk eller ej till sin form.The sensed vibration in the left accelerometer 12, which is converted into a corresponding sine current which is proportional to the velocity through the interaction of the magnet H6 with the left socket coils 58, 60, is shown, for example, in the figure further forwarded as an input to the drive circuit 86. the socket coils induced the signal as a demodulation reference signal by being input to a demodulator 92. As is obvious, the coriolis acceleration signal, which is a vectorial product, oscillates at a frequency equal to the vibration frequency of the sensing accelerometer and with an amplitude which is proportional. A derivation of the angular velocity or velocity information requires demodulation of a sine signal.) The output signals of the right and left accelerometers are fed in parallel to both a differential amplifier 94 and a summing amplifier 96. s output signals relating to the measure of the choriolis acceleration opposite signs while the components relating to the linear acceleration are not affected in this way but have the same signs. The output signal from the differential amplifier QH, which is thus due to the difference between the output signals of the accelerometers, is only a measure of the choriolis acceleration and consequently of the rotation because the components of the output signals relating to the linear acceleration are extinguished regardless of the ratio of lines between the frequencies. for these two components of the accelerometer output signal. As a further consequence of the equal and different indications of the coriolis or velocity components of the detector outputs, the output signal of the differential amplifier 9H gives a twice as sensitive measurement of the rotation as the output of a one-component accelerometer in the multidetector. 457 569 10 15 20 25 30 8 The speed output signal is then fed to the demodulator 92, which in accordance with the above discussion uses the induced sine current of the speed take-up coils as its demodulation reference. It demodulated a filter 98 for final selection of the speed signal. As a further consequence of the opposite indications of the coriolis components of the output signals of the right and left accelerometers, the output of the summing amplifier 96, on which the accelerometer outputs are input, does not contain any speed information and gives twice as sensitive a measure of linear acceleration. along the coinciding accelerometer input axes than the output signal does for a single one of the accelerometers 10. This output signal is not demodulated (unlike the heat signal) because it is a direct measure of the acceleration 12. whether this acceleration is vibratory or not in its form.

Signalen matas sedan till ett filter 100 för uttag av accelerationsinformation ur denna.The signal is then fed to a filter 100 for extracting acceleration information therefrom.

Sålunda är det uppenbart att uppfinningen innebär en förbättrad multidetektor av vibreringstyp, ökad känslighet för báde acceleration och rotat är känslig för fel sqm,annars skulle induceras tionens frekvens sammanfaller med eller ligger den vibrerade detektorns moduleringsfrekvens. uppfinning har beskrivits med avseende på en f föredragen utföringsform så är dess idé ej på begränsad därav. som uppnår ion och ej när accelera- mycket'nära Även om denna ör närvarande något sätt Snarare är denna uppfinning avsedd att inrymma samtliga variationer som faller inom de efter- följande patentkravens ram.Thus, it is apparent that the invention provides an improved vibration type multidetector, increased sensitivity to both acceleration and root is sensitive to incorrect sqm, otherwise the frequency of the induction would coincide with or be the modulation frequency of the vibrated detector. invention has been described with respect to a preferred embodiment, its idea is not limited thereto. which achieves ion and not when accelerated- very close Although this is present in some way Rather, this invention is intended to accommodate all variations that fall within the scope of the appended claims.

Claims (5)

10 15 20 457 569 PATENTKRAV10 15 20 457 569 PATENT REQUIREMENTS 1. Multidetektor innefattande Första (10) och andra (12) organ anordnade att påverkas av accelerationen utmed en första (22) respektive en andra (24) axel samt vibrerade av vardera ett vibreringsorgan (50, 52), k ä n n e t e c k- n a d av att monteringsorgan (18 - 21) inriktar de första och andra organen (10, 12) så att den första axeln (22) är i huvudsak kolinjär med den andra axeln (ZA) samt av att vibreringsorganen (50, 52) är anordnade att vibrera de -första och andra organen (10, 12) i ett inbördes fasvridet förhållande utmed parallella axlar,vilka vibreríngsaxlar är vinkelräta mot respektive första och andra axlar (22, Zü).A multi-detector comprising first (10) and second (12) means arranged to be actuated by the acceleration along a first (22) and a second (24) axis, respectively, and vibrated by a vibrating means (50, 52) each, characterized in that in that mounting means (18 - 21) align the first and second means (10, 12) so that the first shaft (22) is substantially collinear with the second shaft (ZA) and in that the vibrating means (50, 52) are arranged to vibrate the first and second members (10, 12) in a mutually phase-rotated relationship along parallel axes, which vibration axes are perpendicular to the respective first and second axes (22, Zü). 2. Multídetektor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att åtminstone ett av de accelerationspåverkade organen (10, 12) är en accelerometer.A multi-detector according to claim 1, characterized in that at least one of the acceleration-affected means (10, 12) is an accelerometer. 3. Multidetektor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att åtminstone ett av de accelerationspåverkade organen (10, 12) är en tröghetsmassa.Multi-detector according to claim 1, characterized in that at least one of the acceleration-affected means (10, 12) is an inertial mass. 4. Multidetektor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d av att monteringsorganen (18 - 21) omfattar en lag- ringsanordning med parallella stolpar (25, 26; 27, 28).Multi-detector according to claim 1, characterized in that the mounting means (18 - 21) comprise a storage device with parallel posts (25, 26; 27, 28). 5. Multídetektor enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k- n a d av att vibreringsorganen (50,5 2) innefattar ett flertal i och för sig kända piezoe1ektriska'element (70 - 76). "“r5. A multidetector according to claim 4, characterized in that the vibrating means (50.5 2) comprise a plurality of piezoelectric elements (70 - 76) known per se. "" R
SE8500267A 1984-01-23 1985-01-21 MULTI-DETECTOR SE457569B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57301784A 1984-01-23 1984-01-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8500267D0 SE8500267D0 (en) 1985-01-21
SE8500267L SE8500267L (en) 1985-07-24
SE457569B true SE457569B (en) 1989-01-09

Family

ID=24290310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8500267A SE457569B (en) 1984-01-23 1985-01-21 MULTI-DETECTOR

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS60162917A (en)
CA (1) CA1217648A (en)
DE (1) DE3500043A1 (en)
FR (1) FR2558588A1 (en)
GB (1) GB2153074B (en)
IT (1) IT1182134B (en)
NO (1) NO844439L (en)
SE (1) SE457569B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4744249A (en) * 1985-07-25 1988-05-17 Litton Systems, Inc. Vibrating accelerometer-multisensor
US4782700A (en) * 1987-07-17 1988-11-08 Sundstrand Data Control, Inc. Frame assembly and dither drive for a coriolis rate sensor
DE3843143A1 (en) * 1988-12-22 1990-06-28 Bosch Gmbh Robert SENSOR FOR DETERMINING THE ANGLE SPEED
US5331853A (en) * 1991-02-08 1994-07-26 Alliedsignal Inc. Micromachined rate and acceleration sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3206986A (en) * 1963-01-04 1965-09-21 Western Electric Co Apparatus for sensing selected movements of a body
US3842681A (en) * 1973-07-19 1974-10-22 Sperry Rand Corp Angular rate sensor
AU554302B2 (en) * 1983-09-02 1986-08-14 Sundstrand Data Control, Inc. Angular rate sensor utilizing parallel vibrating accelerometers
ZA846287B (en) * 1983-09-02 1986-03-26 Sundstrand Data Control Apparatus for measuring inertial specific force and angular rate of a moving body and accelerometer assemblies particularly useful therein
CA1222880A (en) * 1983-12-05 1987-06-16 Robert E. Stewart Two axis multisensor

Also Published As

Publication number Publication date
GB2153074B (en) 1988-05-05
CA1217648A (en) 1987-02-10
DE3500043C2 (en) 1990-05-17
IT8547574A1 (en) 1986-07-21
FR2558588A1 (en) 1985-07-26
JPS60162917A (en) 1985-08-24
SE8500267D0 (en) 1985-01-21
GB8428962D0 (en) 1984-12-27
DE3500043A1 (en) 1985-07-25
IT1182134B (en) 1987-09-30
IT8547574A0 (en) 1985-01-21
NO844439L (en) 1985-07-24
SE8500267L (en) 1985-07-24
GB2153074A (en) 1985-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3559492A (en) Two-axes angular rate and linear acceleration multisensor
US4744249A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US4996877A (en) Three axis inertial measurement unit with counterbalanced mechanical oscillator
US4930351A (en) Vibratory linear acceleration and angular rate sensing system
US4744248A (en) Vibrating accelerometer-multisensor
US4082005A (en) Spin coupled, angular rate sensitive inertial sensors with mounting structure and method of fabricating and mounting same
US4611491A (en) Accelerometer system
JP4688073B2 (en) Six-degree-of-freedom micro-processing multi-sensor
US3307409A (en) Method of and apparatus for measuring angular motion
JP2006525514A (en) Microfabricated multi-sensor for uniaxial acceleration detection and biaxial angular velocity detection
CN112739982A (en) Driving and sensing balanced, fully coupled 3-axis gyroscope
JP2000206141A (en) Momentum sensor
US4386535A (en) Resonator restrained gyro
US2995934A (en) Apparatus to measure unbalance in gyroscopes
SE457569B (en) MULTI-DETECTOR
US3540289A (en) Tuned rotor gyro-accelerometer
US3176523A (en) Two axis rate gyro
SE457189B (en) PROCEDURE AND DEVICE TO CLEAR SPEED OF ROTATION AND ACCELERATION OF A BODY
US3974701A (en) Spin coupled, angular rate sensitive inertial sensors with optional acceleration sensing capability and method of fabricating same
EP0122745B1 (en) Damping mechanism for gyroscopes
US3540293A (en) Combination gyroscope and accelerometer
US3267746A (en) Two axis rate gyroscope
US2949780A (en) Integrating accelerometer
RU2158903C1 (en) Gyroscope-accelerometer with electrostatic suspension of rotor
US4445375A (en) Tuned coriolis angular rate measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8500267-3

Effective date: 19920806

Format of ref document f/p: F