CH663669A5 - Circuito per derivare segnali di velocita angolare da segnali di accelerazione prodotto da un accelerometro. - Google Patents

Description

L'invenzione si riferisce a un circuito per derivare un segnale di velocità angolare da un segnale di accelerazione prodotto da un primo accelerometro collegato con una struttura fatta vibrare per mezzo di un generatore con una frequenza ca periodica di modo che la direzione di vibrazione dell'accelerometro è normale all'asse sensibile alla forza dell'accelerometro. In particolare, l'invenzione si riferisce a circuiti digitali per fornire segnali digitali di forza specifica e di velocità angolare da due accelerometri che vengono fatti vibrare in una direzione normale ai loro assi sensibili.

Nella tecnica antecedente (US-PS 4 445 376) sono noti circuiti per separare segnali di forza da segnali di rotazione angolare provenienti dall'uscita di un unico o di due accelerometri che sono fatti vibrare ciclicamente o fatti vibrare ad una frequenza co costante. In questi circuiti il segnale analogico di uscita dall'accelerometro o accelerometri viene integrato per un periodo T di un ciclo di co mediante un circuito integratore e poi applicato ad un circuito a campionamento e tenuta per ottenere un segnale F di forza specifica. Nello stesso tempo, i segnali di uscita dall'accelerometro o accelerometri vengono moltiplicati per il segnale sgncos cot di funzione di media zero. Questo segnale viene poi integrato per il periodo T ed applicato ad un circuito a campionamento e tenuta. Il segnale risultante rappresenta la rotazione dell'accelerometro o accelerometri rispetto all'asse sensibile alla forza dell'accelerometro o accelerometri.

In ragione del fatto che sistemi inerziali di navigazione, nei quali i summenzionati sistemi di misura di forza e di velocità angolare trovano particolare applicazione, richiedono entrate digitali ad un certo punto poiché essi impiegano elaboratori digitali, è abbastanza spesso necessario convertire sotto forma digitale i segnali di uscita di tensione o di corrente dagli accelerometri rappresentanti una forza specifica ed una velocità angolare.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

663 669

È pertanto uno scopo dell'invenzione definita dalla rivendicazione 1 fornire un circuito che possa accettare segnali da accelerometri che vibrano in una direzione normale ai loro assi sensibili alla forza e convertire questi segnali in segnali digitali che rappresentano un segnale di velocità angolare.

Il circuito secondo l'invenzione è spiegato dalla seguente descrizione di forme d'esecuzione dell'invenzione, illustrate dai disegni annessi nei quali:

la fig. 1 è una vista schematica semplificata in prospettiva di accelerometri appaiati aventi i loro assi sensibili alla forza paralleli ad un asse di vibrazione angolare;

la fig. 2 è una vista schematica semplificata in prospettiva di accelerometri appaiati disposti dorso a dorso con i loro assi sensibili alla forza normali ad un asse di vibrazione angolare;

la fig. 3 è una vista schematica semplificata di accelerometri appaiati disposti dorso a dorso con i loro assi sensibili alla forza normali alla direzione di vibrazione lineare;

la fig. 4 è uno schema che illustra il funzionamento della disposizione di accelerometri appaiati della fig. 1 in un sensore di velocità a tre assi; e la fig. 5 è uno schema a blocchi di un circuito separatore di segnali da usare con una coppia di accelerometri.

Il circuito di elaborazione digitale descritto nella presente domanda utilizza segnali di uscita di accelerometro dai quali vengono derivate le componenti di un vettore F di forza specifica e le componenti di un vettore £2 di velocità angolare mentre vengono soppresse componenti indesiderabili di questi segnali. I segnali di accelerometro vengono ricevuti da un unico accelerometro o da una coppia di accelerometri che vengono fatti vibrare o altrimenti mossi secondo un moto ciclico o periodico in risposta ad un segnale periodico avente una frequenza ca. La direzione di movimento degli accelerometri è normale all'asse sensibile alla forza degli accelerometri così che i segnali di uscita di accelerometro includeranno componenti di velocità angolare risultanti da forze di Coriolis rilevate dall'accelerometro.

La teoria dettagliata dell'uso di accelerometri per ottenere una informazione di velocità angolare in un sistema inerziale è nota dalla tecnica antecedente. Secondo tale tecnica antecedente una informazione di velocità angolare viene derivata da un segnale di uscita di accelerometro moltiplicando tale segnale per una funzione periodica di media zero avente una frequenza co della forma sgncos cot, integrando tale segnale moltiplicato per il periodo T di un ciclo di co ed usando un circuito a campionamento e tenuta per mantenere una tensione che rappresenta un valore della rotazione angolare per il periodo T attorno ad un asse normale all'asse di vibrazione. Un segnale di forza specifica rappresentante l'accelerazione di una struttura contenente l'accelerometro o accelerometri in una direzione lungo l'asse sensibile alla forza è similmente generato integrando l'uscita di accelerometro per il periodo T. In questa maniera, i segnali di forza e di rotazione angolare vengono efficacemente separati uno dall'altro e come risultato possono venire derivati da un segnale di uscita di accelerometro.

Le disposizioni di accelerometri appaiati illustrati nelle figure 1-3 forniscono notevoli perfezionamenti rispetto ad un singolo accelerometro in termini di potenza di segnale sia per il segnale di forza che per il segnale di velocità angolare ottenendo nello stesso tempo una riduzione di rumore di segnale. Un particolare vantaggio nella utilizzazione di accelerometri disposti in coppie come mostrato nelle figure 1-3 è che il rumore presente sia nei segnali di forza che di velocità viene aumentato della radice quadrata di 2 mentre il segnale effettivo di misura della forza e della velocità angolare viene raddoppiato così che il rapporto del segnale rispetto al rumore migliora di un fattore uguale alla radice quadrata di 2. Inoltre, comuni disturbi di accelerazione nel segnale di velocità dovuti a forze esterne che possono derivare da sorgenti veicolari e di meccanizzazione vengono sostanzialmente eliminati nel tipo di disposizione mostrata.

Una prima disposizione di accelerometri appaiati è illustrata nella fig. 1 in cui una coppia di accelerometri 10 e 12 sono montati su una base 14 rotante angolarmente che ha una piccola vibrazione angolare attorno ad un asse 16 di rotazione come indicato dalla freccia 18. Gli assi A| e Al sensibili alla forza degli accelerometri 10 e 12 sono nella stessa direzione e sono allineati in maniera tale da essere paralleli all'asse Z attorno al quale vibra il supporto 14.

Una seconda disposizione di accelerometri appaiati è mostrata nella fig. 2, in cui due accelerometri 20 e 22 sono montati su un supporto 24 che vibra angolarmente attorno ad un asse Z indicato con 28 come prospettato dalla freccia 26. In questa disposizione gli accelerometri 20 e 22 sono assicurati al supporto 24 in una disposizione dorso a dorso così che gli assi A'x e A2X sensibili alla forza sono paralleli ma in direzione opposta nonché normali all'asse Z di vibrazione angolare.

Una terza disposizione è illustrata nella fig. 3 in cui una coppia di accelerometri 30 e 32 sono disposti dorso a dorso con i loro assi A'ye Ay sensibili alla forza disposti in posizioni parallele ma opposte. In questa disposizione, gli accelerometri 30 e 32 sono fatti vibrare in una direzione lineare lungo un asse X come indicato dalle frecce 34 e 36.

Una illustrazione di come può venire usata una disposizione o meccanismo utilizzante accelerometri appaiati del tipo mostrato nella fig. 1 per sviluppare segnali rappresentanti forze in una rotazione angolare in un sistema a tre assi è fornita nella fig. 4. La fig. 4 mostra come gli accelerometri 10 e 12 appaiati della fig. 1 possono venire disposti in triade in cui gli accelerometri sono indicati con i loro assi Ax, A2X, Ay, A2y, Ai e Ai sensibili alla forza per fornire un rilevamento di forza ed un rilevamento di velocità angolare lungo e attorno agli assi X, Y e Z ortogonali che formano un sistema di riferimento del sistema. La disposizione mostrata nella fig. 4 è atta all'uso in un sistema di riferimento inerziale che può a sua volta venire usato in un sistema di navigazione inerziale. Nella fig. 4, le coppie di accelerometri vengono fatte vibrare ad una frequenza co angolare costante e ad una ampiezza 8m angolare costante. I segnali di uscita di accelerometro conterranno l'informazione basilare richiesta per derivare segnali di rotazione angolare Q, e segnali di forza Fi rappresentanti il moto del sistema contenente gli accelerometri lungo e attorno il sistema di riferimento definito dagli assi X, Y e Z.

Come indicato in precedenza e secondo la tecnica antecedente (US-PS 4 445 376) può venire usato un elaboratore analogico avente uscite rappresentate come una coppia di tensioni di campionamento e tenuta per separare i segnali di forza specifica dai segnali di velocità angolare. Una delle tensioni di campionamento e tenuta rappresenta la forza specifica mediata per il periodo T di vibrazione o di moto del meccanismo e l'altra tensione di campionamento e tenuta rappresenta la velocità angolare mediata per lo stesso periodo T. Queste tensioni vengono entrambe aggiornate una volta ogni periodo T che può per esempio essere ad un regime di 30 Hz. Va notato che l'approssimazione nell'effettuazione della media della velocità angolare è dovuta a piccoli errori dinamici che possono esistere per alcuni movimenti di entrate agli accelerometri, ma d'altro canto, per molti movimenti di entrate includenti il caso della velocità costante, la media sarà precisa.

Poiché le uscite del circuito di derivazione di segnali su descritto sono tensioni, è necessario convertire l'uscita del sistema in un formato digitale affinchè i segnali di forza specifica e di velocità angolare possano venire usati da parte di un sistema digitale come un sistema di navigazione inerziale. Inoltre per permettere l'interfaccia con un elaboratore digitale è desiderabile effettuare tale conversione digitale allo scopo di permettere una compensazione digitale del comportamento alla temperatura predisposto dei sensori.

Un approccio per digitalizzare l'uscita di un circuito di de5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

663 669

4

rivazione di segnale potrebbe essere semplicemente quello di fornire le uscite di circuiti a campionamento e tenuta ad un convertitore analogico-digitale. Tuttavia, in base ad una considerazione più rigorosa, tale approccio sebbene semplice, ha numerosi inconvenienti. Il primo problema riguarda il campo dinamico. Segnali nel canale di forza specifica possono variare da 0,1 micro g durante l'allineamento di un sistema di navigazione inerziale fino a 20 g durante il funzionamento del veicolo ad esempio un missile contenente il sistema di navigazione inerziale. Ciò richiederebbe un convertitore A/D con un campo di 2 x IO8 a 1 che a sua volta richiederebbe 29 bit binari includenti un bit di segno. I segnali di velocità possono richiedere un campo dinamico anche più grande. Per esempio, in un'applicazione «strap-down» in cui la rotazione da 0,01°/ora fino a 1500°/secondo richiederebbe un campo dinamico di 5 x IO8 fino 1 implica l'uso di un convertitore A/D avente 30 bit binari includenti un bit di segno. Digitalizzatori atti ad adoperare tale campo dinamico non sono attualmente disponibili.

Inoltre, considerando la disposizione di accelerometri in cui gli accelerometri sono situati dorso a dorso, come mostrato nella fig. 2 o nella fig. 3, ed usando un amplificatore di somma e differenza per separare i segnali di velocità angolare su base di Coriolis dai segnali di forza specifica per eliminare adeguatamente la sensibilità a vibrazione del canale di velocità dell'elaboratore, può essere necessario in molte applicazioni fare corrispondere i fattori scala dei due accelerometri entro 100 ppm in un ampio campo di temperatura. Per esempio, tale corrispondenza potrebbe richiedere sensori con fattori scala di tensione fatti corrispondere mediante selezione di resistori demoltiplicatori a 50-70 ppm e coefficienti di temperatura di fattore scala fatti corrispondere mediante schermaggio a 1-2 ppm/°C. Ovviamente, ciò può essere una pratica estremamente costosa e non conveniente specialmente quando è necessario sostituire un accelerometro sul posto.

Anche il tentativo di aggiungere semplicemente un convertitore analogico-digitale ai circuiti a campionamento e tenuta dà luogo ad un sistema relativamente complesso poiché richiede l'intera elaborazione dei segnali analogici seguita da conversione dei segnali di forza e di velocità alla regione digitale.

Un approccio concettualmente più semplice include le operazioni di digitalizzare direttamente gli accelerometri di uscita e simulare la funzione dell'elaboratore analogico della tecnica antecedente nella regione digitale mediante un microelaboratore. In linea di massima tale approccio permetterebbe la modellatura della temperatura dei singoli accelerometri e come tale eliminerebbe la costosa corrispondenza analogica sopra discussa. Però, tale approccio soffre del problema del campo dinamico su discusso. Infatti, il campo dinamico è ancora più grande poiché una rotazione di 1500°/secondo non può produrre più di un segnale di picco di lg in un accelerometro ma allo stesso tempo l'accelerometro deve adattarsi alla forza specifica di fondo scala che può essere fino 20 g. Come risultato, il campo dinamico che deve essere digitalizzato aumenta di almeno 4 bit binari fino a qualcosa superiore a 32 bit, includendo un bit di segno. Inoltre, tale digitalizzazione di livello molto grande deve essere effettuata alla velocità di almeno 300 campionamenti per secondo per consentire che le funzioni di integrazione vengano eseguite numericamente.

Un altro tentativo per fare fronte ai problemi del campo dinamico su discussi, specialmente in segnali che debbono essere integrati, è di usare convertitori di corrente-frequenza o di tensione-frequenza. L'integrazione di tempo può essere effettuata in un circuito di conteggio che viene resettato mediante impulsi discreti di area costante. Per un accelerometro, il numero di conteggi di frequenza per ciascun impulso rappresenterebbe poi un cambio fisso di velocità, per esempio in metri al secondo, e pertanto un cambio netto di velocità. Con questo metodo, l'integrale di tempo del segnale di uscita di un convertitore di tensione-frequenza può venire misurato accumulando impulsi di frequenza in un contatore.

Tuttavia, se le uscite degli accelerometri vengono semplicemente applicate ad un convertitore di tensione-frequenza, insorgono notevoli considerazioni di praticità. I convertitori di tensione-frequenza funzionano tipicamente ad una velocità massima di impulsi di circa 25.000 impulsi per secondo sebbene siano stati ottenuti convertitori di tensione-frequenza che funzionano tanto velocemente come a 250.000 impulsi. Se vengono usati 250.000 impulsi per secondo per rappresentare l'uscita di fondo scala di un accelerometro, allora prendendo 20 g che sono circa 196 metri per secondo quadrato, un impulso rappresenterà un cambio di velocità di 0,008 metri/secondo. Ad una frequenza di campionamento di 30 Hz, 0,008 metri/secondo corrispondono ad una accelerazione di picco di 0,15 metri per secondo quadrato o di circa 0,015 g. Ciò presenta un problema in quanto l'informazione di velocità di Coriolis appare come un segnale di corrente alternata per esempio a 30 Hz e per una tipica demoltiplicazione di 0,001 g per 1 "/secondo, 0,015 g rappresentano 15°/secondo. Come risultato, per velocità di entrata più piccole di 15°/secondo il segnale oscillante non produrrà mai un cambio di velocità apparente sufficiente a far sì che il convertitore di tensione-frequenza emetta anche un singolo impulso. Così, come sensore di velocità, il sistema ad accelerometri avrà una soglia di 15°/secondo che non viene considerata normalmente un livello di prestazione accettabile per un sistema di navigazione inerziale.

Nella fig. 5 viene fornito uno schema a blocchi della realizzazione preferita di un circuito per ovviare ai problemi su discussi. Il principale scopo di questo circuito è di separare componenti dai segnali di uscita degli accelerometri 10 e 12 (fig. 1) che rappresentano una forza o un cambio di velocità angolare lungo gli assi sensibili degli accelerometri da componenti che rappresentano la rotazione angolare degli accelerometri attorno ad un asse normale all'asse di vibrazione angolare. A scopo di illustrazione, il complesso ad accelerometri, includente gli accelerometri 10 e 12, sarà lo stesso quale illustrato nella fig. 1 ma si comprenderà che la disposizione circuitale di fig. 5 potrebbe venire facilmente modificata per accettare le disposizioni di accelerometri delle figg. 2 e 3.

Nel circuito di fig. 5 è incluso un generatore 40 di impulsi di comando che genera una serie di impulsi su una linea 42 che è funzionalmente correlata alla frequenza co la quale viene utilizzata come entrata ad un generatore 44 di segnali di azionamento. Lo scopo del generatore 44 di segnali di azionamento è di fare vibrare gli accelerometri 10 e 12 attorno ad un asse di vibrazione angolare, come mostrato in fig. 1, con una frequenza co. Gli accelerometri 10 e 12 emetteranno poi su linee 46 e 48 segnali ai e al di accelerazione rispettivamente.

Ricettore dei segnali di accelerazione sulle linee 46 e 48 è un circuito 50 dì preseparazione che include giunzioni 52 e 54 som-matrici. Poiché gli assi sensibili alla forza degli accelerometri 10 e 12 come mostrato in fig. 1, sono allineati nella stessa direzione, l'uscita della giunzione sommatrice sulla linea 56 sarà un segnale che somma efficacemente la accelerazione rilevata degli accelerometri 10 e 12 lungo l'asse Z sensibile alla forza, come mostrato in fig. 1, eliminando sostanzialmente nello stesso tempo le componenti di velocità angolare generate dalle forze di Coriolis. Analogamente, i segnali di uscita degli accelerometri sulle linee 46 e 48 vengono differenziati nella giunzione 54 som-matrice per fornire un segnale sulla linea 58 che intensifica sostanzialmente le componenti di velocità angolare eliminando sostanzialmente le componenti di forza.

Il segnale contenente la forza sulla linea 56 ed il segnale contenente la velocità sulla linea 58 vengono poi applicati ad amplificatori 60 e 62 demoltiplicatori rispettivamente che sono atti a demoltiplicare il segnale di forza di un appropriato fatto-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

663 669

re Kf di demoltiplicazione ed il segnale di velocità di un appro- tiplicatori rispettivamente. Una appropriata compensazione di priato fattore Kn di demoltiplicazione. temperatura nel microelaboratore per gli accelerometri 10 e 12

Il segnale di velocità analogico demoltiplicato dalFamplifi- viene fornita per mezzo di due linee 96 e 98 che trasmettono da-catore 62 demoltiplicatore viene applicato lungo una linea 64 ad ti di temperatura da sensori di temperatura (non mostrati) in un circuito 66 moltiplicatore che moltiplica il segnale di velocità 5 ciascuno degli accelerometri 10 e 12 al microelaboratore 80. per il segnale periodico di media zero segne cot. L'uscita sulla li- I valori di Av e AG possono venire ulteriormente affinati nea 68 del circuito 66 di commutazione di segno è un segnale utilizzando il microelaboratore 80 per calcolare i valori di Av e analogico avente la forma Ko> (ai - ai) sgne cot che contiene una AG secondo le equazioni (1) e (2) espresse qui sotto: informazione di velocità angolare. Nella realizzazione preferita dell'invenzione, un circuito 70 convertitore di tensione-frequenza riceve il segnale analogico sulla linea 68 e converte l'informazione di velocità in un segnale di frequenza che viene en (K! + K2) -e21 (K1-K2) + e,2 (K, + K2)- e22 (K,-K2) Av =

SIC \C

poi applicato lungo una linea 72 ad un contatore 74 digitale. Il 1 2 (1)

contatore 74 integra efficacemente l'uscita del circuito 66 di commutazione di segno conteggiando il numero di cicli dell'uscita di frequenza sulla linea 72 per un periodo di tempo come T che può rappresentare per esempio un ciclo della frequenza e2i (K1+K2) -en (K1-K2) + e22 (K1 + K2)- ei2 (K1-K2) AG =

co. Come mostrato nella fig. 5, il contatore 74 riceve un segnale 1 2 (2)

lungo una linea 76 dal generatore 40 di impulsi di comando rappresentante il periodo di tempo T. Così, alla fine di ogni pe- 20 Nelle equazioni di cui sopra Ki è il valore del fattore scala riodo di tempo T il contatore 74 emetterà su una linea 78 un se- per il primo accelerometro 10 e K2 è il valore del fattore scala gnale AG digitale che rappresenta la rotazione angolare della per l'accelerometro 12. Nella disposizione della fig. 5 ey rappre-

struttura contenente gli accelerometri 10 e 12 verificatasi duran- senta le uscite dei contatori 88 e 74 in cui i = j indica l'uscita del te il ciclo T. Questo segnale viene poi usato come entrata al mi- secondo contatore 88 e i = 2 indica la uscita del primo contatore croelaboratore indicato con 80. 25 74. Similmente j indica quale è il semiciclo della frequenza co

In maniera simile, il segnale Kf (a| + al) di forza demolti- che è rappresentata dalla quantità e. Per la disposizione circui-

plicato viene applicato ad un secondo circuito 83 convertitore tale di fig. 5, j = 1 rappresenta il primo semiciclo di co in cui di tensione-frequenza per mezzo di una linea 84, il quale serve a sgne rat = + 1 e j = 2 rappresenta il secondo semiciclo in cui convertire tale segnale analogico in un segnale di frequenza sul- sgne cot = -1.

la linea 86. Un secondo contatore 88 integra efficacemente il se- 30 Come risultato, se i contatori 88 e 74 vengono scaricati nel gnale di frequenza per un periodo di tempo T ed un segnale di- microelaboratore 80 dopo ciascun semiciclo di co, invece che al-gitale Av rappresentante il cambio di velocità della struttura la fine di ciascun ciclo T completo, il microelaboratore 80 sarà contenente gli accelerometri 10 e 12 nel periodo di tempo T vie- in grado di utilizzare gli impulsi accumulati nei contatori 88 e ne trasmesso al microelaboratore 80 lungo una linea 90. Come 74 quando la funzione sgne cot è nello stato + 1 e similarmente risultato, il microelaboratore 80 riceve il segnale AG che corri- 35 quando la funzione sgne cot è nello stato -1. Ciò in effetti consponde ad un segnale di velocità £2 analogico ed un segnale Av sente che gli accelerometri 10 e 12 vengono modellati separata-che corrisponde ad un segnale di forza F analogico. mente nel microelaboratore 80. Uno dei principali vantaggi di

Una demoltiplicazione e una compensazione di temperatura tale soluzione è che l'uscita digitale può avere il segnale di forza sono anche previste nel circuito di fig. 5. Per esempio, l'infor- specifica cancellato ad un livello determinato dalla stabilità dei mazione con riguardo al valore preferito dei coefficienti di de- 40 due fattori scala Ki e K2 che possono essere 10.000/1 o maggio-moltiplicazione Kf e Kq può venire trasmessa dal microelabora- ri anche se l'effettiva cancellazione analogica può essere limitatore 80 lungo due linee 92 e 94 agli amplificatori 60 e 62 demol- ta da errori matematici dell'ordine di 100/1.

v

2 fogli disegni

Claims (8)

663 669

1. Circuito per derivare un segnale di velocità angolare da un segnale di accelerazione prodotto da un accelerometro (12) collegato con una struttura fatto vibrare per mezzo di un generatore (44) con una frequenza co periodica di modo che la direzione di vibrazione dell'accelerometro è normale all'asse sensibile alla forza dell'accelerometro, caratterizzato da ciò che esso comprende mezzi di commutazione di segno (66) collegati operativamente all'accelerometro per moltiplicare il segnale di accelerazione per una funzione periodica di media zero di frequenza co; primi mezzi di conversione (70) collegati operativamente a detti mezzi di commutazione di segno per convertire detto segnale di accelerazione moltiplicato in un primo segnale di frequenza; e primi mezzi contatori (74) collegati operativamente a detti primi mezzi di conversione per generare un segnale digitale di velocità angolare in risposta a detto primo segnale di frequenza, in cui il detto segnale di velocità angolare rappresenta la rotazione angolare della detta struttura attorno un asse normale alla detta direzione di vibrazione.

2. Circuito secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detti primi mezzi di conversione includono un circuito convertitore di tensione-frequenza.

2

RIVENDICAZIONI

3. Circuito secondo la rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che detti mezzi contatori includono un circuito di conteggio sensibile alla frequenza co per conteggiare i cicli di detto primo segnale di frequenza per una porzione prestabilita di un ciclo (T) di detta frequenza co.

4. Circuito secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che esso comprende secondi mezzi di conversione (82) collegati operativamente all'accelerometro per convertire detto segnale di accelerazione in un secondo segnale di frequenza; e secondi mezzi contatori (88) collegati operativamente a detti secondi mezzi di conversione per generare un segnale digitale di forza in risposta a detto secondo segnale di frequenza, in cui il detto segnale di forza rappresenta l'accelerazione della detta struttura nella direzione dell'asse sensitivo dell'accelerometro.

5. Circuito secondo la rivendicazione 4, caratterizzato da ciò che detti primi mezzi di conversione includono un circuito convertitore di tensione-frequenza; detti secondi mezzi di conversione includono un secondo circuito convertitore di tensione-frequenza; detti primi mezzi contatori includendo un primo circuito di conteggio sensibile alla frequenza co per conteggiare i cicli di detto primo segnale di frequenza per una porzione prestabilita di un ciclo (T) di detta frequenza co, e detti secondi mezzi contatori includendo un secondo circuito di conteggio sensibile alla frequenza co per conteggiare i cicli di detto secondo segnale di frequenza per detta porzione prestabilita di un ciclo (T) della frequenza co.

6. Circuito secondo la rivendicazione 4, caratterizzato da ciò che comprende un secondo accelerometro (10) allineato con il detto primo accelerometro (12), detti primo e secondo accelerometro sono fatti vibrare con una frequenza co da una struttura vibrante in una direzione perpendicolare ai loro assi sensibili, un generatore (40) di impulsi per generare impulsi con una frequenza correlata alla frequenza co, un circuito (50) di preseparazione collegato operativamente ai detti accelerometri ed includente un primo circuito sommatore (52) nel quale i segnali di accelerazione sono combinati per generare un segnale di forza analogico eliminando sostanzialmente le componenti di velocità angolare e un secondo circuito sommatore (54) nel quale i' segnali di accelerazione sono combinati per generare un segnale di velocità angolare analogico eliminando sostanzialmente le componenti di forza, in cui i detti mezzi di commutazione di segno (66) sono collegati con il detto generatore (40) di impulsi e con il detto secondo circuito sommatore (54) per moltiplicare il segnale di velocità angolare analogico per il segnale periodico di media zero sgn cos cot.

7. Circuito secondo la rivendicazione 6, caratterizato da ciò

che i detti primi mezzi contatori (74) sono collegati con il detto generatore di impulsi (40) e con i detti primi mezzi di conversione (70) per conteggiare i cicli del primo segnale di frequenza per la detta porzione prestabilita per generare il detto segnale digitale di velocità angolare, e i detti secondi mezzi contatori (88) sono collegati con il detto generatore di impulsi e con i detti secondi mezzi di conversione (82) per conteggiare i cicli del secondo segnale di frequenza per la detta porzione prestabilita per generare il detto segnale digitale di forza.

8. Circuito secondo la rivendicazione 7, caratterizzato da ciò che comprende un circuito di correzione che include un circuito per combinare detto segnale digitale di forza con un segnale digitale di velocità per generare un segnale di forza Av corretto secondo la relazione en (K1+K2) -e2i (K1-K2) + ej2 (K1 + K2)- e22 (Ki—K2)

Av =

8K1K2

e un circuito per combinare detto segnale digitale di forza con detto segnale digitale di velocità per generare un segnale di velocità AG corretto secondo la relazione e2i (K1+K2) -en (K1-K2) + e22 (K1 + K2)- e,2 (K1-K2)

AG =

8K1K2

in cui Ki e K2 rappresentano i fattori scala degli accelerometri ed ey rappresenta le uscite di detto primo e secondo circuito di conteggio in cui i indica il circuito di conteggio individuale e j = 1 indica il primo semiciclo di co e j = 2 indica il secondo semiciclo di co.