(3-5)式中Km為力矩器的刻度因數,為陀螺的輸入角速率,當
時,即為陀螺的零位輸出電壓U0,U0=RSMd/Km—RSH/Km。由于RS、H、Km是常數,為便于后面的表述,這里也將漂移誤差的大小用零位電壓的大小和零位電壓的穩(wěn)定性來度量;零位電壓的大小表征了州的大小,零位電壓的穩(wěn)定性則表征了
的變化量,即DF、DI和DS的變化。
1.導電游絲形狀的選擇
導電游絲是將陀螺所需的電源信號引入和將陀螺的輸出信號引出浮子的惟一途經。游絲的形狀和形狀穩(wěn)定性對陀螺的漂移影響顯著。提高游絲形狀穩(wěn)定性,減小游絲的干擾力矩是試驗的主要目的。
試驗時將浮子上的信號引出點連接到距浮子輸出軸心最近的圓周上,使信號引出點在圓周上均布。試驗用二種形狀的游絲進行:它們?yōu)榉讲ㄐ魏蛷椈尚。方波形游絲的材料為銀銅合金,游絲厚0.025mm、寬0.22mm,用化學腐蝕成形。彈簧形游絲的材料為錫鋅銅合金,厚0.011mm、寬0.175mm,用專用夾具成形。對這二種形式的游絲裝成的陀螺進行測試發(fā)現(xiàn):用方波形游絲的陀螺零位電壓不穩(wěn)定,變化較大,尤其是高、低溫下的零位變化更大;而用彈簧形游絲的陀螺零位電壓變化較小。
對以上現(xiàn)象分析認為:方波形游絲為銀銅合金,材料很軟又無彈性,由于陀螺的機械零位和電氣零位不重合,當陀螺閉環(huán)后,陀螺浮子相對開環(huán)時偏轉一微小角度,使游絲受力而產生變形,導致零位變化大。因此從陀螺零位穩(wěn)定性考慮,決定對游絲采取以下措施:1)游絲材料由無彈性的銀銅合金改為有彈性的錫鋅銅合金,形狀由方波形改為彈簧形。2)彈簧形游絲的成形夾具設計時要考慮彈性變形系數,系數取0.8較為合適。3)游絲成形后連同夾具一起進行低溫-55℃和高溫85℃的時效共三次,以消除成形應力;在焊接游絲時采取散熱措施,焊接完畢后進行高溫85℃、低溫-55℃的時效共二次,以保證游絲形狀的穩(wěn)定。
2.減小摩擦力矩的方法
(1)浮子支承軸承的選擇
試驗共用了四種軸承:一是寶石軸承,代號為DH3010×1.0;二是國產滾珠軸承,代號為D100081;三是俄羅斯生產的無內圈軸承,其結構與國產ZYS-068相同;四是法國的滾珠軸承,精度等級相當于國產C級軸承。對四種軸承裝成的陀螺測試發(fā)現(xiàn):用寶石軸承裝成的陀螺摩擦力矩最大,其直觀表現(xiàn)是陀螺的回零誤差大;用法國軸承裝成的陀螺摩擦力矩最小,其余兩種軸承裝成的陀螺的摩擦力矩介于這兩者之間,但用俄羅斯軸承裝成的陀螺零位穩(wěn)定性最好。
分析認為,理論上寶石軸承與小軸間的摩擦系數比滾珠軸承要;但實際使用中,由于寶石軸承與小軸的間隙很小,一般為





