RU2423667C1 - Detecting element of vibration gyroscope - Google Patents
Detecting element of vibration gyroscope Download PDFInfo
- Publication number
- RU2423667C1 RU2423667C1 RU2010118705/28A RU2010118705A RU2423667C1 RU 2423667 C1 RU2423667 C1 RU 2423667C1 RU 2010118705/28 A RU2010118705/28 A RU 2010118705/28A RU 2010118705 A RU2010118705 A RU 2010118705A RU 2423667 C1 RU2423667 C1 RU 2423667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- segment
- fixed part
- length
- segments
- movable part
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к преобразователям угловой скорости в электрический сигнал.The invention relates to the field of measuring equipment, namely to converters of angular velocity into an electrical signal.
Известен чувствительный элемент вибрационного гироскопа [1], содержащий внешнюю неподвижную часть и внутреннюю подвижную часть, соединенные между собой системой подвеса с упругими элементами.A known sensitive element of a vibration gyroscope [1], containing an external fixed part and an internal movable part, interconnected by a suspension system with elastic elements.
Наиболее близким по технической сущности является чувствительный элемент вибрационного гироскопа [2], содержащий выполненные с внешними образующими в форме окружностей внешнюю подвижную часть и внутреннюю неподвижную часть, соединенные между собой системой подвеса, в которой выполнены n упругих элементов, каждый из которых содержит первый, второй и третий сегменты, причем первый сегмент направлен по радиусу из центра неподвижной части в сторону подвижной части и одним концом соединен с неподвижной частью, своим вторым концом соединен с одним концом второго сегмента, который соединен вторым концом с первым концом третьего сегмента и направлен по дуге окружности, концентричной с внешними образующими подвижной и неподвижной частей, третий сегмент направлен по радиусу из центра неподвижной части в сторону подвижной части и соединен своим вторым концом с подвижной частью.The closest in technical essence is a sensitive element of a vibrating gyroscope [2], containing an external movable part and an internal fixed part connected to each other by a suspension system made of n circular elastic elements, each of which contains n elastic elements, each of which contains the first, second and a third segment, the first segment being radially directed from the center of the fixed part toward the movable part and connected at one end to the fixed part, connected at its second end to one end of the second segment, which is connected by the second end to the first end of the third segment and directed along an arc of a circle concentric with the outer generators of the movable and fixed parts, the third segment is radially directed from the center of the fixed part towards the movable part and is connected by its second end to the movable part .
Недостатком такого чувствительного элемента вибрационного гироскопа являются угловые перемещения подвижной части относительно неподвижной части, возникающие при возбуждении радиальных угловых колебаний подвижной части при работе в составе вибрационного гироскопа.The disadvantage of this sensitive element of the vibrating gyroscope is the angular displacement of the moving part relative to the fixed part, which occurs when the radial angular oscillations of the moving part are excited when operating as part of a vibrating gyroscope.
Техническим результатом изобретения является устранение угловых перемещений в чувствительном элементе вибрационного гироскопа при возбуждении радиальных колебаний подвижной части.The technical result of the invention is the elimination of angular displacements in the sensitive element of the vibrating gyroscope when exciting radial vibrations of the moving part.
Данный технический результат достигается в чувствительном элементе вибрационного гироскопа, содержащем выполненные с внешними образующими в форме окружностей внешнюю подвижную часть и внутреннюю неподвижную часть, соединенные между собой системой подвеса, в которой выполнены n упругих элементов, каждый из которых содержит первый, второй и третий сегменты, причем первый сегмент направлен по радиусу из центра неподвижной части в сторону подвижной части и одним концом соединен с неподвижной частью, своим вторым концом соединен с одним концом второго сегмента, который соединен вторым концом первым концом третьего сегмента и направлен по дуге окружности, концентричной с внешними образующими подвижной и неподвижной частей, третий сегмент направлен по радиусу из центра неподвижной части в сторону подвижной части и соединен своим вторым концом с подвижной частью, тем, что в каждом упругом элементе выполнены четвертый, пятый и шестой сегменты, четвертый сегмент соединен одним концом с неподвижной частью в зоне соединения первого сегмента с неподвижной частью, другим концом соединен с одним концом пятого сегмента и направлен в сторону подвижной части по радиусу из центра неподвижной части, пятый сегмент соединен своим вторым концом с одним концом шестого сегмента и направлен по дуге той же окружности, что и второй сегмент, в сторону, противоположную направлению расположения второго сегмента, шестой сегмент соединен своим вторым концом с подвижной частью и направлен по радиусу из центра неподвижной части, длина четвертого сегмента равна длине первого сегмента, длина пятого сегмента равна длине второго сегмента, длина шестого сегмента равна длине третьего сегмента.This technical result is achieved in a sensitive element of a vibrating gyroscope, comprising an external movable part and an internal stationary part connected to each other by a suspension system made of n elastic elements, each of which contains first, second and third segments, moreover, the first segment is directed along the radius from the center of the fixed part towards the movable part and is connected at one end to the fixed part, connected at its other end to one to end of the second segment, which is connected by the second end to the first end of the third segment and directed along an arc of a circle concentric with the external components of the movable and fixed parts, the third segment is radially directed from the center of the fixed part towards the movable part and is connected by its second end to the movable part, that in each elastic element the fourth, fifth and sixth segments are made, the fourth segment is connected at one end to the fixed part in the connection zone of the first segment with the fixed part, the other end connected to one end of the fifth segment and directed toward the movable part radially from the center of the fixed part, the fifth segment is connected by its second end to one end of the sixth segment and directed along the arc of the same circle as the second segment, in the direction opposite to the direction of the second segment, the sixth segment is connected at its second end to the movable part and directed radially from the center of the fixed part, the length of the fourth segment is equal to the length of the first segment, the length of the fifth segment is equal to the length of the second segment nta, the length of the sixth segment is equal to the length of the third segment.
Путем выполнения четвертого, пятого и шестого сегментов в каждом из упругих элементов достигается устранение угловых перемещений подвижной части, так как наличие четвертого, пятого и шестого сегментов препятствует перемещению, вызванному деформацией первого, второго и третьего сегментов при радиальных колебаниях подвижной части.By performing the fourth, fifth and sixth segments in each of the elastic elements, the angular displacements of the movable part are eliminated, since the presence of the fourth, fifth and sixth segments impedes the movement caused by deformation of the first, second and third segments during radial vibrations of the movable part.
На фиг.1 представлен общий вид чувствительного элемента вибрационного гироскопа, на фиг.2 - вид упругого элемента.Figure 1 presents a General view of the sensitive element of the vibrating gyroscope, figure 2 is a view of an elastic element.
Чувствительный элемент вибрационного гироскопа (фиг.1) содержит внутреннюю неподвижную часть 1 с внешней образующей 2 в виде окружности, внешнюю подвижную часть 3 с внутренней образующей 4 в виде окружности и внешней образующей 5 в виде окружности. Подвижная часть 3 соединена с неподвижной частью 1 упругими элементами 6', 6"…6(i),…6(n). Неподвижная часть 1, подвижная часть 3 и упругие элементы 6', 6"…6(i),…6(n) выполнены единым элементом в пластине из монокристаллического кремния.The sensitive element of the vibrating gyroscope (Fig. 1) contains an internal
Упругий элемент 6' (фиг.2) содержит первый сегмент 7, второй сегмент 8, третий сегмент 9, четвертый сегмент 10, пятый сегмент 11, шестой сегмент 12. Первый сегмент 7 длиной L1 соединен одним своим концом с неподвижной частью 1 по внешней образующей 2, другим своим концом соединен со вторым сегментом 8 и направлен в сторону подвижной части 3 по радиусу, проведенному из центра О неподвижной части 1.The elastic element 6 '(Fig.2) contains the
Второй сегмент 8 соединен другим своим концом с одним концом третьего сегмента 9, направлен по дуге окружности, концентричной с окружностью внешней образующей 2 неподвижной части 1, и выполнен длиной L2.The
Третий сегмент 9 длиной L3 направлен по радиусу из центра О неподвижной части 1 в сторону подвижной части 3 и соединен другим своим концом с подвижной частью 3 по внутренней образующей 4 подвижной части 3.The third segment 9 of length L 3 is directed along the radius from the center O of the
Четвертый сегмент 10 длиной L4 соединен своим одним концом с неподвижной частью 1 по внешней образующей 2 неподвижной части 1 в зоне, где с неподвижной частью 1 соединен первый сегмент 7. Четвертый сегмент 10 направлен по радиусу из центра О неподвижной части 1 в сторону подвижной части 3 и соединен другим своим концом с пятым сегментом 11.The
Пятый сегмент 11 направлен по дуге окружности, концентричной с окружностью внешней образующей 2 неподвижной части 1, соединен с одним концом шестого сегмента 12 и выполнен длиной L5. При этом пятый сегмент 11 направлен в противоположную сторону по сравнению с направлением расположения второго сегмента 8.The
Шестой сегмент 12 длиной L6 соединен своим вторым концом с подвижной частью 3 по ее внутренней образующей 4 и направлен в сторону подвижной части 3 по радиусу из центра О неподвижной части 1.The
Упругий элемент 6' выполнен так, что длина L7 четвертого сегмента 10 равна длине L1 первого сегмента 7, длина L5 пятого сегмента 11 равна длине L6 второго сегмента 8, длина L6 шестого сегмента 12 равна длине L3 третьего сегмента 9.The elastic element 6 'is made so that the length L 7 of the
Аналогичным образом выполнены упругие элементы 6"…6(i),…6(n).In a similar manner,
При возбуждении в вибрационном гироскопе радиальных колебаний подвижной части 3 изменяется расстояние между внешней образующей 2 неподвижной части 1 и внутренней образующей 4 подвижной части 3.When excited in a vibrational gyroscope of radial vibrations of the
Если бы упругий подвес 6' состоял только из первого 7, второго 8 и третьего 9 сегментов, то при изменении расстояния между началом первого сегмента 7 и концом третьего сегмента 9 происходило бы изменение положения начала второго сегмента 8 относительно его конца, что должно было привести к угловому перемещению подвижной части 3 относительно неподвижной части 1 в одну какую либо сторону. Но так как упругий элемент 6' имеет еще четвертый 10, пятый 11 и шестой 12 сегменты, то изменение положения начала и конца пятого сегмента 11 приводит к угловому перемещению подвижной части 3 в противоположную сторону.If the elastic suspension 6 'consisted only of the first 7, second 8 and third 9 segments, then when the distance between the beginning of the
Таким образом, угловое перемещение в одну сторону компенсируется угловым перемещением в другую сторону.Thus, angular movement in one direction is compensated by angular movement in the other direction.
Следовательно, исключаются угловые перемещения подвижной части 3 относительно неподвижной части 1 при возбуждении радиальных колебаний подвижной части 3.Therefore, angular displacements of the
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент США №5226321, НКИ 73/505, 75/517 А, МПК G01P 9/04. Вибрационный планарный гироскоп. 1993 г.1. US patent No. 5262321, NKI 73/505, 75/517 A, IPC G01P 9/04. Vibrating planar gyroscope. 1993 year
2. Патент РФ №2331845, Кл. G01С 19/56, G01P 9/04. Вибрационный гироскоп. 2008 г.2. RF patent No. 2331845, Cl. G01C 19/56, G01P 9/04. Vibrating gyroscope. 2008 year
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118705/28A RU2423667C1 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Detecting element of vibration gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118705/28A RU2423667C1 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Detecting element of vibration gyroscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2423667C1 true RU2423667C1 (en) | 2011-07-10 |
Family
ID=44740404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010118705/28A RU2423667C1 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Detecting element of vibration gyroscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2423667C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5226321A (en) * | 1990-05-18 | 1993-07-13 | British Aerospace Public Limited Company | Vibrating planar gyro |
| GB2322196A (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-19 | British Aerospace | A vibrating structure gyroscope |
| US6282958B1 (en) * | 1998-08-11 | 2001-09-04 | Bae Systems Plc | Angular rate sensor |
| RU69986U1 (en) * | 2006-05-16 | 2008-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (ГОУВПО НГТУ) | MICROMECHANICAL SENSITIVE GYROSCOPE ELEMENT |
| RU2331845C1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Vibration gyroscope |
| WO2010007406A2 (en) * | 2008-07-12 | 2010-01-21 | Atlantic Inertial Systems Limited | Improvements in or relating to vibrating structure gyroscopes |
-
2010
- 2010-05-11 RU RU2010118705/28A patent/RU2423667C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5226321A (en) * | 1990-05-18 | 1993-07-13 | British Aerospace Public Limited Company | Vibrating planar gyro |
| GB2322196A (en) * | 1997-02-18 | 1998-08-19 | British Aerospace | A vibrating structure gyroscope |
| US5932804A (en) * | 1997-02-18 | 1999-08-03 | British Aerospace Public Limited Company | Vibrating structure gyroscope |
| US6282958B1 (en) * | 1998-08-11 | 2001-09-04 | Bae Systems Plc | Angular rate sensor |
| RU69986U1 (en) * | 2006-05-16 | 2008-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (ГОУВПО НГТУ) | MICROMECHANICAL SENSITIVE GYROSCOPE ELEMENT |
| RU2331845C1 (en) * | 2007-02-21 | 2008-08-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Vibration gyroscope |
| WO2010007406A2 (en) * | 2008-07-12 | 2010-01-21 | Atlantic Inertial Systems Limited | Improvements in or relating to vibrating structure gyroscopes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104976995B (en) | Become the nested ring type MEMS oscillation gyros of resonant ring wall thickness | |
| US8549918B2 (en) | Inertial sensors using piezoelectric transducers | |
| US10746548B2 (en) | Ring gyroscope structural features | |
| US9568314B2 (en) | Bell-shaped vibrator type angular rate gyro | |
| JP6769517B2 (en) | Piezo ring gyroscope | |
| CN109839104B (en) | Central axis symmetrical MEMS gyroscope with single chip and multiple sensitive units | |
| US11326883B2 (en) | Inertial sensing systems and methods of manufacturing the same | |
| EA201491263A1 (en) | MULTI-SEVERE MICROELECTRONIC INERTIAL SENSOR | |
| FI126070B (en) | Improved ring gyroscope structure and gyroscope | |
| CN104990546B (en) | Honeycomb Disc Vibrating Top | |
| RU2016102336A (en) | GAS TURBINE ENGINE COMPRESSOR STATOR SECTOR, GAS TURBINE ENGINE STATOR AND GAS TURBINE ENGINE CONTAINING THIS SECTOR | |
| KR20040031088A (en) | Vibratory gyroscopic rate sensor | |
| CN112857350B (en) | MEMS gyroscope | |
| CN110672081A (en) | A Large Capacitance Ring Resonant Micromachined Gyro | |
| WO2022007039A1 (en) | Gyroscope | |
| US20140338449A1 (en) | Fault detection using skewed transducers | |
| US9671422B2 (en) | Vibratory ring structure | |
| RU2423667C1 (en) | Detecting element of vibration gyroscope | |
| JPWO2011013429A1 (en) | Vibrating gyroscope using piezoelectric film | |
| RU2423666C1 (en) | Resonator for vibration gyroscope | |
| CN113029121A (en) | MEMS gyroscope | |
| US11215455B2 (en) | Piezoelectric ring gyroscope | |
| RU2379630C1 (en) | Sensitive element of angular speed sensor | |
| RU2453812C1 (en) | Integrated sensitive element of vibration gyroscope | |
| KR20140128040A (en) | Vibratory gyroscope by electrostatic field |