| |
 Идея гироскопа на кварцевых резонаторах |
|
|
|
|
  Jul 25 2010, 13:05
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 127
Регистрация: 6-07-08
Из: Москва
Пользователь №: 38 765
|
Всем большой привет!!! При постройке собственного сверхлегкого самолета назрела необходимость в авиагоризонте. Из недорогих альтернатив - возможность применения MEMS гироскопа. Но он не подходит, по причине большой нестабильности нуля. Уход до 0.5 град/сек, что очень плохо. Существуют лазерные гироскопы, но они дороги, потребляют много энергии и тяжелы для сверхлегкой авиации. У меня возникла идея: что если основываясь на принципах лазерного гироскопа, сделать гироскоп на кварцевых резонаторах. В лазерном гироскопе следят за оптической интерференционной картиной, а я буду следить за электрическим аналогом такой картины. Т.е. нужно будет сравнивать частоту/фазу двух кварцевых генераторов. Но гложут сомнения... Будет ли меняться частота колебаний пластины кварцевого резонатора при ее перемещении в пространстве? Рисунок поясняет то, что я имею ввиду. Стоит ли развивать эту тему или я чего не понимаю? Спасибо за разъяснения и помощь!!!
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
Jul 28 2010, 07:42
|
Группа: Участник
Сообщений: 3
Регистрация: 23-03-10
Пользователь №: 56 137
|
Принцип работы МЭМС гироскопв, если грубо подытожить (в зависимости от конструкции) основан на исменении частоты и формы колебаний чувсвительной массы от дейсвующей угловой скорости.  Скорей всего изменение частоты кврацевого резонатора будет носить ничтожный характер (если вообще будет). В противном случае, чтобы тварилось со всей цивровой вычислителной техникой при ее перемещении в пространстве.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 28 2010, 08:39
|
Гуру
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250
|
Цитата(m9c0 @ Jul 28 2010, 11:42)  Принцип работы МЭМС гироскопв, если грубо подытожить (в зависимости от конструкции) основан на исменении частоты и формы колебаний чувсвительной массы от дейсвующей угловой скорости. Скорей всего изменение частоты кврацевого резонатора будет носить ничтожный характер (если вообще будет). В противном случае, чтобы тварилось со всей цивровой вычислителной техникой при ее перемещении в пространстве. Такие гироскопы есть, но там пьезоэлементы большие, со специально подобранным типом колебаний и специальной формы (похожие на рюмку). Стоимость не меньше обычных гироскопов. В стандартных кварцевых резонаторах тип колебаний, наоборот, выбирается таким, чтобы внешние возмущения не влияли на резонатор.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 28 2010, 18:38
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 127
Регистрация: 6-07-08
Из: Москва
Пользователь №: 38 765
|
Цитата(DS @ Jul 28 2010, 12:39) Такие гироскопы есть, но там пьезоэлементы большие, со специально подобранным типом колебаний и специальной формы (похожие на рюмку). Стоимость не меньше обычных гироскопов. В стандартных кварцевых резонаторах тип колебаний, наоборот, выбирается таким, чтобы внешние возмущения не влияли на резонатор. Т.е. идея здравая.  Ок. Тогда, какой кварцевый резонатор может подойти для этой затеи? Уж очень хочется поэксперементировать. Здесь, наверное, подойдет резонатор с активным элементом в виде бруска. Спасибо!!!
Сообщение отредактировал Rostislav - Jul 28 2010, 18:41
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 28 2010, 20:05
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 127
Регистрация: 6-07-08
Из: Москва
Пользователь №: 38 765
|
Цитата(muravei @ Jul 28 2010, 23:24) Может лучше взять готовый? Эпсон делает на кварцах, их используют в фото. Статья про гироскопы. Я эту статью раза два читал.  Но все равно, спасибо! Датчики хорошие. Но пока применять не буду. Во-первых, у меня принцип, сделать по возможности все самому, и второе, хочется проверить идейку. Может быть что-то дельное выйдет? Да и просто любопытство раздирает. Только вот, не знаю какие кварцы взять? Есть у меня несколько типов, а пилить жалко. Какой формы там кристалл и как он ориентирован в корпусе - не знаю.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 28 2010, 20:25
|
Гуру
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250
|
Цитата(Rostislav @ Jul 29 2010, 00:05) Я эту статью раза два читал. Но все равно, спасибо! Датчики хорошие. Но пока применять не буду. Во-первых, у меня принцип, сделать по возможности все самому, и второе, хочется проверить идейку. Может быть что-то дельное выйдет? Да и просто любопытство раздирает. Только вот, не знаю какие кварцы взять? Есть у меня несколько типов, а пилить жалко. Какой формы там кристалл и как он ориентирован в корпусе - не знаю. Из тех, что есть - не выйдет. Я же писал, что в генераторных кварцах выбирают такое направление колебаний, чтобы минимизировать внешнее воздействие. В них тип колебаний - сдвиговый. Изгибный из доставаемых сейчас только в камертонах типа часовых кварцев.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 29 2010, 07:42
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 127
Регистрация: 6-07-08
Из: Москва
Пользователь №: 38 765
|
Цитата(DS @ Jul 29 2010, 00:25) Из тех, что есть - не выйдет. Я же писал, что в генераторных кварцах выбирают такое направление колебаний, чтобы минимизировать внешнее воздействие. В них тип колебаний - сдвиговый. Изгибный из доставаемых сейчас только в камертонах типа часовых кварцев. Сдвиговые колебания?  Тогда не понятно, зачем делать активный элемент в виде плоской круглой пластины и помещать ее между двумя обкладками. Как же в таком случае будут появлятся сдвиговые колебания? Сейчас раздраконю часовой резонатор и посмотрю что там. Скорее всего брусок, так как сдвиговые колебания на частоте 32768 Гц вызвать очень сложно. Сломал часовой кварц. Похоже там камертон. Только вот не понятно, какие там колебания. Обкладки там с двух сторон. Но возбуждается камертон обычно в плоскости своих рогов. Может быть здесь крутильные колебания?  Обычно пъезопластина колеблется в плоскости перпендикулярной плоскости в которой лежат обкладки. Еще один претендент. И еще один в низком корпусе. Последние два ВЧ.
Сообщение отредактировал Rostislav - Jul 29 2010, 07:43
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 29 2010, 11:21
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 127
Регистрация: 6-07-08
Из: Москва
Пользователь №: 38 765
|
Цитата(ledum @ Jul 29 2010, 14:27) Так, для информации. Самые распространенные ВЧ кварцы на AT и SC срезах имеют изменение частоты при изменении ориентации относительно Земли порядка 5Е-9 первый и 1Е-9 второй. Нетермостатированый кварц будет иметь уход от температуры гораздо больше. То есть нужны другие срезы. Вы говорите об изменении статического положения кварца? Тогда да. А при динамическом изменении положения? Мне кажется сила Кориолиса (для кварца это тормозная сила, снижающая его частоту работы) при высоких рабочих частотах должна быть очень большой?
Сообщение отредактировал Rostislav - Jul 29 2010, 11:23
|
|
|
|
|
|
|
|
Jul 29 2010, 18:18
|
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237
|
Цитата(Rostislav @ Jul 29 2010, 14:21) Вы говорите об изменении статического положения кварца? Тогда да. А при динамическом изменении положения? Мне кажется сила Кориолиса (для кварца это тормозная сила, снижающая его частоту работы) при высоких рабочих частотах должна быть очень большой? Ну а как Вам такие динамические изменения положения. Требования по 4.1.1 группе техники по ГОСТ РВ 20.39.304-98 в графе "линейное ускорение" у нас было несколько больше 20 же, одиночные удары 60 же (черт, форум не дает грузить файлы картинок и вообще никакие файлы, говорит, что я израсходовал свой лимит в 10МБ на форуме (всего загружено 28МБ - во наспамил - больше СВЧ мишек не будет)- хотел выложить страничку ГОСТа). При этом изменение частоты кварцевых генераторов ГК21ТК и ГК23УН в условиях воздействия таких ВВФ (устойчивость) было меньше разрешающей способности Ч3-64. Ну и на Tek492BP спектр не сыпался. Не думаю, что у моделек хотя бы десятая часть таких ускорений. Само собой здесь играют роль и срез, и метод крепления пластины в корпусе здесь (да и во всех кварцах и генераторах специально крепление подбирается для минимизации воздействия механических ВВФ)
Сообщение отредактировал ledum - Jul 29 2010, 19:02
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 Rostislav Идея гироскопа на кварцевых резонаторах Jul 25 2010, 13:05 Deka Припоминается мне, что авиагоризонт в р/у моделях ... Jul 29 2010, 10:39 Dima_Ag Цитата(Rostislav @ Jul 25 2010, 17:05) Вс... Jul 29 2010, 11:36  Rostislav Цитата(Dima_Ag @ Jul 29 2010, 15:36) Rost... Jul 29 2010, 12:32 stells Цитата(Rostislav @ Jul 25 2010, 17:05) У ... Jul 29 2010, 12:52 Alexashka А изза чего частота должна меняться- сила тяготени... Jul 29 2010, 13:52 domowoj +1 Jul 29 2010, 23:50 yakub_EZ ГК21 очень крутой кварц, второго поколения с прием... Jul 30 2010, 13:30 stells Цитата(yakub_EZ @ Jul 30 2010, 17:30) ГК2... Jul 30 2010, 15:55 Rostislav Цитата(yakub_EZ @ Jul 30 2010, 17:30) ГК2... Jul 30 2010, 19:58 DS Цитата(Rostislav @ Jul 30 2010, 23:58) О... Jul 30 2010, 20:07 ASZ В системах связи 50гг использовались резонаторы на... Jul 31 2010, 06:02 Rostislav Цитата(ASZ @ Jul 31 2010, 10:02) В систем... Jul 31 2010, 22:35 ledum Цитата(Rostislav @ Aug 1 2010, 01:35) Ну ... Aug 1 2010, 09:23 Serj78 Цитата(ledum @ Aug 1 2010, 13:23) При неб... Aug 7 2010, 17:57 ledum Цитата(Serj78 @ Aug 7 2010, 20:57) Хи- хи... Aug 7 2010, 20:05 DS Цитата(Rostislav @ Aug 1 2010, 02:35) Да,... Aug 1 2010, 12:44 yakub_EZ Цитата(Rostislav @ Jul 30 2010, 23:58) О... Jul 31 2010, 08:20 DS Цитата(yakub_EZ @ Jul 31 2010, 12:20) Есл... Jul 31 2010, 19:32 domowoj Где-то валяется что-то подобное в стеклянном корпу... Jul 31 2010, 06:39 ledum Ну, ежели народ упрямо не хочет смотреть в сторону... Jul 31 2010, 20:42 Rostislav Цитата(ledum @ Aug 1 2010, 00:42) Ну, еже... Jul 31 2010, 21:55 Microwatt Хм... с одной стороны душа радуется, что еще не вс... Jul 31 2010, 21:12 DS Цитата(Microwatt @ Aug 1 2010, 01:12) Хм.... Jul 31 2010, 22:20 ReAl Цитата(Microwatt @ Aug 1 2010, 00:12) С д... Aug 1 2010, 07:22 proxi Цитатачерт, форум не дает грузить файлы картинок и... Jul 31 2010, 21:30
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
