*
*


CAPTCHA Image   Reload Image
X

Трехосный блок акселерометров компенсационного типа

дипломные работы, Электроника и радиотехника

Объем работы: 101 стр.

Год сдачи: 2013

Стоимость: 1500 руб.

Просмотров: 688

 

Не подходит работа?
Узнай цену на написание.

Оглавление
Введение
Содержание
Заключение
Заказать работу
Введение
1 Специальная часть
1.1 Обзор существующих конструкций трехосных блоков акселерометров
1.2 Выбор конструкции проектируемого блока акселерометров
1.3 Расчет основных узлов
1.3.1 Расчет массоинерционных характеристик чувствительного элемента
1.3.2 Расчет жесткости упругого подвеса подвижного узла
1.3.3 Расчет газодинамического демпфирования подвижного узла акселерометров
1.3.4 Расчет емкостного датчика перемещения
1.3.5 Расчет магнитоэлектрического датчика момента обратной связи
1.3.6 Расчет блока сервисной электроники одного канала блока акселерометров
1.4 Разработка структурной схемы и математической модели одного канала измерений линейных ускорений
1.5 Построение графиков статических и динамических характеристик
1.6 Анализ погрешностей
1.6.1 Общая математическая модель статических погрешностей блока акселерометров
1.6.2 Расчет коэффициентов математической модели погрешности блока
1.6.3 Результаты расчета погрешностей
1.7 Расчет внутренних температурных напряжений
1.8 Расчет на прочность сварного соединения
1.8.1 Расчет точечных сварных соединений на срез
1.8.2 Расчет прочности сварного соединения по оси, перпендикулярной оси чувствительности
1.9 Расчет надежности всего изделия
1.10 Выводы по специальной части
2 Технологическая часть
2.1 Исходные данные для проектирования топологической структуры
2.2 Разработка топологии
2.3 Разработка технологического приспособления
3 Экономическая часть
3.1 Технико-экономическое обоснование необходимости разработки трехосного блока акселерометров
3.2 Выбор объекта для сравнения и оценка технической прогрессивности блока акселерометров
3.3 Определение показателей экономического обоснования проектируемого блока акселерометров
3.3.1 Расчет среднегодовой программы выпуска
3.3.2 Расчет себестоимости трехосного блока акселерометров
3.3.3 Определение минимальной оптовой цены
3.3.4 Определение затрат на проектирование и опытное производство
3.3.5 Оценка эффективности производства...
1.2 Выбор конструкции проектируемого блока акселерометров
В конструкциях интегральных акселерометров применяются два типа чувствительных элементов: осевой и маятниковый. Чувствительный элемент осевого типа обеспечивает параллельное движение подвижной массы относи-тельно измерительной оси прибора для уменьшения суммарной нелинейности статической характеристики приблизительно на порядок по сравнению с маятниковым ЧЭ, но технология его изготовления слабо отработана.
Маятниковый ЧЭ по своей природе не линеен, однако выбором параметров кристаллического элемента и обкладок эта нелинейность значительно уменьшается. К тому же технология его изготовления освоена более 10 лет назад и поэтому в данной работе для проведения исследований в опытные образцы микросистемных акселерометров установлен ЧЭ маятникового типа.
Принцип действия чувствительного элемента основан на свойстве пере-мещения подвижной массы под действием измеряемого ускорения, вследствие чего изменяется емкость датчика угла.
В качестве первичных преобразователей могут быть использованы преобразователи деформации или перемещения.
Преобразователи перемещений:
- емкостные,
- преобразователи перемещений на полевом эффекте.
Преобразователи деформаций:
- тензорестивные преобразователи деформаций,
- преобразователи деформаций на поверхностноакустических волнах.
Анализируя данные преобразователи наиболее полно отвечает требованиям технического задания емкостной преобразователь перемещений.
Емкостной преобразователь перемещений основан на том, что происхо-дит изменение емкости при перемещении подвижного электрода относительно не подвижного. В данном типе преобразователей изменение емкости зависит только от изменения начального зазора. Помимо этого между подвижными и неподвижными обкладками образуется силовое взаимодействие или тяжение.
При работе емкостного преобразователя возможно залипание между обкладками. Чтобы это исключить на неподвижной обкладке с обратной стороны формируется охранное кольцо....
В настоящее время микроэлектромеханические структуры широко применяются в навигационных и управляющих системах всех типов транс-портных средств: автомобилях, самолетах, вертолетах, космических ЛА, а также на кораблях, подводных лодках и различных боеприпасах: ракетах, торпедах и т.д. Существуют также системы подземной навигации для ис¬следования профиля скважин при буровых работах - гироскопические и магнитные инклинометры, выполненные в виде микроэлектромеханических систем и реализующие инерциальный принцип счисления пути и координат места.
На современном этапе развития конструкций летательных аппаратов, инклинометров и боеприпасов проявилась тенденция микроминиатюризации конструкций отдельных компонентов таких систем, в частности приборов первичной информации - датчиков линейных ускорений (ДЛУ, акселеромет¬ров), датчиков угловых скоростей (ДУС, двухстепенных гироскопов) и дат¬чиков угловых координат (трехстепенных гироскопов), при сохранении и дальнейшем увеличении их точности, надежности, временной стабильности и снижении энергопотребления. Причем, если для гироскопических приборов эта тенденция едва прослеживается и имеет поисковый характер, то акселе¬рометры успешно поддаются миниатюризации на протяжении последних 20-и лет как в нашей стране, так и за рубежом. Происходит это в основном благо¬даря интегральным технологиям, заимствованным из микроэлектроники (фото- и рентгенолитография, изотропное и анизотропное травление, ионная имплантация, эпитаксия и т.д.), а чувствительные элементы (ЧЭ) самих дат¬чиков изготавливаются из кремния или кварца групповым способом. Из за¬рубежных разработчиков наиболее известны разработчики в области микро¬системных приборов навигации в настоящее время являются фирма Analog Devices (США), STMicroelecktronics (Женева), LITEF GmbH (ФРГ). Перечислим отечественные фирмы разрабатывающие микросистемные датчики: Арзамасское ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА», ОАО «Раменский приборосторительный завод», Ижевский ООО «ТехИнформСервис»,...
В заключение хочется отметить, что микросистемная техника уже доказала свою значимость. В ближайшие несколько лет ожидается резкий рост инвестиций в данную область. При этом микроэлектронные устройства занимают значительную и одну из самых перспективных ниш на рынке приборов. Они обладают высочайшим потенциалом и способны внести революционный вклад в развитие таких направлений науки и техники, как медицина, автомобилестроение, авиационная, космическая промышленность, химическое производство и др.
В специальной части дипломного проекта был обоснован выбор конструкции проектируемого трехосного блока акселерометров и описаны его преимущества. Далее проведен расчет подвижного узла, угловая жесткость упругого подвеса составила , коэффициент демпфирования равен . В расчете емкостного датчика перемещения найдена зависимость от угла отклонения пластины , . Так же рассчитан коэффициент передачи датчика . В расчете магнитоэлектрического датчика момента обратной связи сумма проводимостей составила , индукция в рабочем зазоре . Найдены параметры катушки: число витков , длина провода , сопротивление обмотки .
В специальной части также приведен расчет электрической схемы. Электрическая схема построена по технологии ГИС с применением спец. БИС.
Для повышения ударопрочности изделия до 250 g крепление ЧЭ к корпусу осуществляется не лазерной сваркой, как в аналогичных конструкциях датчиков, а приклеиванием на клей – герметик Эластосил, который является фильтром высокочастотных составляющих удара.
На основе выведенной математической модели канала измерения ускорения блока акселерометров были построены ЛАЧХ, ЛФЧХ и переходная характеристика. Время переходного процесса составило , перерегулирование отсутствует. Запас по фазе равен 87о, запас по амплитуде 34 dB, а полоса пропускания равна 330 Гц.
Анализ погрешностей проектируемого прибора показал, что погрешность от перекрестных связей составляет ; погрешность базирования не превышает допустимого...

После офорления заказа Вам будут доступны содержание, введение, список литературы*
*- если автор дал согласие и выложил это описание.

Работу высылаем в течении суток после поступления денег на счет
ФИО*


E-mail для получения работы *


Телефон


ICQ


Дополнительная информация, вопросы, комментарии:



CAPTCHA Image
Сусловиямиприбретения работы согласен.

 
Добавить страницу в закладки
Отправить ссылку другу