DE2840700A1

DE2840700A1 - Kraftkompensationseinrichtung fuer einen beschleunigungsmesser

Info

Publication number: DE2840700A1
Application number: DE19782840700
Authority: DE
Inventors: Vernon H Aske
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1979-03-22
Also published as: JPS5491283A; JPS6126626B2; GB2005028A; FR2404226A1; SE7809326L; US4145929A; GB2005028B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftkompensationseinrichtung für einen Beschleunigungsmesser nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Auf Beschleunigungen ansprechende Einrichtungen führen wesentliche Meßfunktionen in einer Vielzahl von Systemen aus. Mit den gesteigerten Leistungsanforderungen und dem Fortschritt der zur Verfügung stehenden Technologie hat sich die Nachfrage nach Sensoren vergrößert, die durch eine verbesserte Empfindlichkeit, Stabilität, Zuverlässigkeit und Kompaktheit bei zusätzlich schneller Reaktionszeit und niedrigen Herstellungskosten gekennzeichnet sind. In den Anforderungen nach Stabilität und Empfindlichkeit ist die Anforderung eingeschlossen, daß die Präzision über einen weiten Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Der gegenwärtige Stand der Technik ist dergestalt, daß es bislang schwierig gewesen ist, Verbesserungen hinsichtlich aller vorstehend genannter Charakteristiken gleichzeitig zu erzielen oder auch in einigen Fällen nur eine Verbesserung hinsichtlich einer Charakteristik, ohne eine andere Charakteristik nachteilig zu beeinflussen. Ungeachtet dessen bestehen diese Anforderungen bei Flugzeug-Navigationssystemen und Raketen-Leitsystemen, bei denen ein einziger Beschleunigungsfühler mit überlegener Leistungsfähigkeit in all den erwähnten Bereichen gefordert wird.

Eine der Funktionen, die bei einem Beschleunigungsmesser vorliegen muß, liegt darin, daß die die Beschleunigung fühlende Masse in die geforderte Ruhestellung zurückgeführt wird, nachdem sie durch eine Beschleunigung verschoben worden ist. Diese Funktion sei nachstehend als Kraftausgleich bzw. Kompensation des Beschleunigungsmessers bezeichnet. Eine Vielzahl von Variationen hinsichtlich des Kompensationssystems sind in der Vergangenheit vorgeschlagen worden und werden gegenwärtig noch verwendet. In den einfachsten Beschleunigungsmessern mit geringer Genauigkeit wird die Nachgiebigkeit bzw. die Federkonstante, yon verschiedenen Materialien verwendet, um die Ausgleichskräfte zu erzeugen. Das Beharrungsvermögen der Masse

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*· ist ebenfalls verschiedentlich verwendet worden, um die Ausgleichskräfte in bestimmten Arten von Beschleunigungsmessern zu erzeugen/ wie dies beispielsweise bei dem Pendelkreisel-Beschleunigungsmesser der Fall ist. Andere ausgefeiltere und genauere Beschleunigungsmesser haben Permanentmagnete und eine bewegliche Spule verwendet und die Kompensation auf elektrostatische Weise herbeigeführt.

Kompensationssysteme mit einem Permanentmagneten und einer beweglichen Spule sind als sehr vielversprechend anzusehen, wenn es darum geht, gleichzeitig die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und an die Herstellungskosten zu erfüllen. Ein Merkmal der Kompensationssysteme dieser Art stellt jedoch ihr nicht lineares Verhalten dar, das eine Veränderung des Spulenstromes in Abhängigkeit von der Eingangsbeschleunigung erfordert, um die Kompensation aufrechtzuerhalten. In herkömmlichen Systemen erzeugt dieser veränderliche Spulenstrom eine veränderliche magnetomotorische Kraft, die das von dem Permanentmagneten erzeugte magnetische Feld und somit die magnetische Flußdichte in dem Bereich beeinflußt, in dem die Spule angeordnet ist. Veränderungen in der magnetischen Flußdichte führen bei dem Betrieb des. Beschleunigungsmessers und insbesondere bei hohen Eingangsbeschleunigungen zu Linearitätsfehlern.

Ein bekanntes Verfahren zur Verminderung solcher Fehler besteht darin, zwei magnetische Kreise vorzusehen, die so an-

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geordnet sind, daß der Spulenstrom die magnetische Flußdichte in dem einen magnetischen Kreis vergrößert und gleichzeitig in dem anderen magnetischen Kreis verringert. Obgleich ein solches System theoretisch ein nicht lineares Verhalten hinsichtlich des Kompensationsstromes in der Spule verhindert, erfordert es magnetische Kreise mit nahezu identischer Temperaturempfindlichkeit. Weiterhin müssen die magnetischen Kreise andererseits im wesentlichen identisch sein, damit diese Anordnung wirksam arbeitet. In der Praxis ist es schwierig, zwei

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magnetische Kreise zu bilden, die in geeigneter Weise über einen weiten Temperaturbereich einander angepaßt sind. Ferner hat es sich als schwierig herausgestellt, eine geeignete Kompensation hinsichtlich des nicht linearen Verhaltens, das durch den Kompensationsstrom in herkömmlichen Kompensationssystemen mit einem Permanentmagneten und einer beweglichen Spule erzeugt wird, zu erzielen.

Ein weiteres Problem, das bei einem befriedigenden Kompensationssystem für Beschleunigungsmesser mit hoher Leistung angetroffen wird, betrifft die Beziehung zwischen der mechanischen Null-Lage der aufgehängten Fühlmasse und der elektrischen Null-Lage des Abgriffsystems. Die Präzision über einen weiten Temperaturbereich fordert minimale Änderungen hinsichtlich der Null-Vorspannung und des Eichfaktors bei Temperaturänderungen. Die Null-Vorspannung hängt sowohl von der elastischen Fesselung entlang der Eingangsachse als auch von der Verschiebung zwischen der mechanischen und elektrischen Null-Lage ab. Die Stabilität ist in erster Linie das Ergebnis einer stabilen Beziehung zwischen der mechanischen und elektrischen Null-Lage.

Eine fehlende Stabilität hinsichtlich der Null-Vorspannung kann aus einer physikalischen Bewegung der Null-Lage der Aufhängung bzw. des Abgriffsystems oder von elektrischen Änderungen hinsichtlich des Abgriffsystems oder des zugeordneten Schaltkreises herrühren. Augenscheinlich bildet jede Schnittstelle zwischen der Aufhängung und dem Abgriffsystem eine potentielle Quelle für Veränderungen der Null-Vorspannung. Die Änderung der Null-Vorspannung in einem Pendelkreisel-Beschleunigungsmesser wird gewöhnlich von einer Änderung der Bewegungsausrichtung der Fühlmasse, bezogen auf die Eingangsachse,begleitet. Diese Probleme können auf ein Minimum herabgedrückt werden, indem ein stabiles und lineares Aufhängungssystem und ein stabiles Abgriffsystem vorgesehen werden und indem die Schnittstellen zwischen dem Aufhängungssystem und dem Abgriffsystem auf ein Minimum reduziert werden.

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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftkompensationseinrichtung für einen Beschleunigungsmesser der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei einem außergewöhnlich linearen Verhalten zu einer überlegenen Leistungsfähigkeit des Beschleunigungsmessers führt. Der Kompensationsstrom soll die Stärke der magnetischen Felder, in denen die Spulen angeordnet sind, nicht beeinflussen, und die Schnittstellen zwischen der Spulenaufhängung und des Lageabgriffsystems sollen auf ein Minimum reduziert werden. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die erfindungsgemäße Kraftkompensationseinrichtung verwendet ein System mit einem einzigen Permanentmagneten und einer beweglichen Doppelspule, sowie mit einem Abgriffsystem mit veränderlicher Kapazität, bei dem gemeinsame Elemente verwendet werden, um sowohl die Fühlmasse aufzuhängen, als auch bewegliche Kondensatorplatten des Abgriffsystems zu bilden. Durch diese Anordnung wird jegliche wirksame Einwirkung der durch die Spulen erzeugten magnetomotorischen Kräfte auf das durch den Permanentmagneten erzeugte magnetische Feld sowie jegliche Schnittstellen zwischen der Aufhängung und dem Abgriff system vermieden. Gemäß diesen Merkmalen wird ein Kompensationssystem für einen linearen Beschleunigungsmesser geschaffen, das hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit die bislang verfügbaren billigen und einfachen Geräte übertrifft.

Das erfindungsgemäße Kompensationssystem für einen linearen Beschleunigungsmesser umfaßt einen Permanentmagneten zur Erzeugung eines Paares entgegengesetzt gerichteter radialer magnetischer Felder und eine aufgehängte Fühlmasse bzw, Spule, die ein Paar von entgegengesetzt gewiekelten Wicklungen trägt, welche so angeordnet sind, daß eine Spule jeweils in jedem

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magnetischen Feld angeordnet ist. Das Kompensationssystem umfaßt eine Abgriffeinrichtung mit Elementen, die dem System zur Aufhängung des Spulenkörpers gemeinsam sind, und einen Servoverstärker für die Lieferung des Kompensationsstromes an die Spulen des Spulenkörpers auf Grund des Abgriffsignales. Die Abgriffeinrichtung kann erste und zweite bewegliche Kondensatorplatten umfassen, die Teile von ersten und zweiten Aufhängungsanordnungen an den Enden des Spulenkörpers bilden und die jeweils zwischen einem Paar von festen Kondensatorplatten angeordnet sind, um vier veränderliche Kondensatoren zu bilden. Die veränderlichen Kondensatoren können in einer Brückenschaltung mit vier aktiven Elementen angeordnet sein, die ein Positionssignal an den Servoverstärker liefert.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines

ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen linearen Beschleunigungsmessers mit einem einen einzigen Permanentmagneten und eine bewegliche Doppelspule aufweisenden Kompensationssystem und einer Aufhängung sowie einer Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen linearen Beschleunigungsmesser gemäß Fig. 1 im zusammengebauten Zustand;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung einer Aufhängung und der Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität, wie sie in dem Beschleunigungsmesser gemäß den Figuren 1 und 2 verwendet werden;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Aufhängungs- und Abgriff- einrichtung gemäß Fig. 3;

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Fig. 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen linearen Beschleunigungsmessers mit einem einen einzigen Permanentmagneten und eine bewegliche Doppelspule aufweisenden Kompensationssystem und einer Aufhängungsund Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Aufhängungs- und

Abgriffeinrichtung, wie sie in dem Beschleunigungsmesser gemäß Fig. 5 verwendet wird;

Fig. 7.eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung, wie die Elemente der Aufhängungsund Abgriffeinrichtung zusammenarbeiten, um eine Fühlmasse bzw. einen Spulenkörper in einem Beschleunigungsmesser aufzuhängen und ein Signal zu erzeugen, das die Lage des Spulenkörpers anzeigt, und um Positionssignale und den Kompensationsstrom zu führen; und

Fig. 8 ein Blockdiagramm des Kompensationssystems für den Beschleunigungsmesser gemäß den Fig. 1, 2 und 7.

Gemäß den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines linearen Beschleunigungsmessers 10 dargestellt, wobei von dem erfindungsgemäßen Kompensationssystem Gebrauch gemacht wird. Der Beschleunigungsmesser 10 umfaßt ein Gehäuse mit einem im wesentlichen tubusförmigen zentralen Abschnitt 11 und einem Paar von Endkappen 12 und 13. Die Endkappen 12 und 13 sind mit dem zentralen Abschnitt 11 durch geeignete, nicht dargestellte Befestigungsmittel, wie beispielsweise mehrere Bolzen oder Schrauben, befestigt, wobei sich diese Befestigungsmittel entlang des Umfangs jeder Endkappe durch diese hindurch und in eine Endwand des zentralen Abschnitts erstrecken. Das Gehäuse

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ist entlang einer Eingangsachse 14 ausgerichtet, wobei der Beschleunigungsmesser 10 auf Beschleunigungen entlang dieser Achse anspricht. . .

Ein zylindrischer Permanentmagnet 15 ist in dem Gehäuse angeordnet und mit einem Paar von Polschuhen 16 und 17 ausgerüstet. Der Magnet 15 und die Polschuhe 16 und 17 werden mittels Schrauben oder Bolzen 18 und 19 innerhalb des Gehäuses in einer zentralen Stellung gehalten, wobei die Schrauben baw. Bolzen 18 und 19 sich durch die Endkappen 12 und 13 entsprechend erstrecken. Ein ringförmiges Rückführungselement bzw. eine Hülse 20 für den magnetischen Fluß besteht aus magnetisch permeablem Material und ist in dem zentralen Gehäuseabschnitt 11 um den Permanentmagneten 15 und die Polschuhe 16 und 17 so angeordnet, daß ein Paar von ringförmigen Luftspalten 21 und 22 in dem magnetischen Kreis gebildet werden. Die Luftspalten 21 und 22 bilden ein Paar von in Reihe geschalteten Luftspalten in dem magnetischen Kreis, wobei die magnetischen Flußiinien in einem Luftspalt radial nach außen und in dem anderen Luftspalt radial nach innen gerichtet sind.

Ein die Beschleunigung erfassender Spulenkörper bzw. eine Masse

25 von tubusförmiger Gestalt ist zwischen der Magnetanordnung 15-17 und der Hülse 20 angeordnet. Erste und zweite Ringspulen

26 und 27 werden von dem Spulenkörper 25 in dem Bereich der Luftspalte 21 und 22 entsprechend getragen. Die Spulen 26 und

27 zusammen mit dem magnetischen Kreis bilden Teile eines Kraftausgleichssystems, um normalerweise den Spulenkörper 25 an einem vorbestimmten Ort entlang der Eingangsachse 14 zu halten. Die Abmessung der Spulen 26 und 27 parallel zur Achse 14 ist geringfügig kleiner als die entsprechende Abmessung der Polstücke 16 und 17 und die sich in Nachbarschaft dazu nach innen erstreckenden Teile der Hülse 20. Infolgedessen sind die auf die Spulen 26 und 27 einwirkenden magnetischen Felder über den gesamten Positionsbereich des Spulenkörpers 25 im wesentlichen gleichförmig. Eine derartige Anordnung ist in näheren Einzelheiten in der US-PS 3 152 275 beschrieben.

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Der Spulenkörper 25 ist innerhalb des Gehäuses des Beschleunigungsmessers 10 mittels eines Paares ebener scheibenförmiger Aufhängungsanordnungsn 30 und 31 mechanisch aufgehängt. Jede Aufhängungsanordnung besteht aus einer blattförmigen Struktur mit zwei identischen Außenschichten von Blättchen und einem inneren Paar von symmetrischen koplanaren Blättchen. Die Außenschichten umfassen drei im wesentlichen konzentrische Ringe. Die Innenschicht umfaßt ein Paar von symmetrischen Teilen mit jeweils einem äußeren Flanschabschnitt, einem ZwischenariTi und einem inneren Flanschabschnitt. Jeder Zwischenarm ist mit seinem benachbarten äußeren Flanschabschnitt durch ein erstes Torsionsglied und mit seinem benachbarten inneren Flanschabschnitt durch ein zweites Torsionsglied verbunden. Entsprechende Torsionsglieder in jedem der zwei Teile des inneren Blättchens sind entlang paralleler Achsen angeordnet. Die zwei Teile der inneren Blättchen besitzen zusammen eine Größe und Ausbildung gemäß den äußeren Blättchen und sie sind zwischen den äußeren Blättchen verklebt und zugleich von diesen elektrisch isoliert. Demgemäß dienen die äußeren Blättchen der Versteifung aller inneren Blättchen mit Ausnahme der Torsionsglieder .

Eine Aufhängungsanordnung, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel des Beschleunigungsmessers gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet wird, ist in näheren Einzelheiten in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Eine innere Scheibe 32 ist durch gebogene Schlitze 33 in Innen-, Zwischen- und Außenringe 34, 35 und 36 aufgeteilt und ferner in ein Paar von symmetrischen koplanaren Blättchen 37 und 38 getrennt. Insbesondere umfaßt der Innenring 34 ein Paar von inneren Flanschabschnitten 34a und 34b. Der Zwischenring 35 umfaßt ein Paar von Zwischenarmen 35a und 35b. Der Außenring 36 umfaßt ein Paar von äußeren Flanschabschnitten 36a und 36b. Die Zwischenarme 35a und 35b sind mit den benachbarten inneren Flanschabschnitten 34a und 34b durch Torsionsglieder 39a und 39b entsprechend verbunden. Ebenso* sind diese Zwischenarme mit den äußeren Flanschabschnitten 36a und 36b durch Torsionsglieder 40a und 40b entsprechend verbunden.

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Dementsprechend bilden die inneren und äußeren Flanschabschnitte 34a und 36a, der Zwischenarm 35a und die Torsionsglieder 39a und 40a integrale Bestandteile des' Blättchens 37. Ebenso bilden die inneren und äußeren Flanschabschnitte 34b und 36b, der Zwischenarm 35b und die Torsionsglieder 39b und 40b integrale Bestandteile des Blättchens 38. Gemäß Fig. 4 umfassen die Torsionsglieder 39a und 39b Torsionsgelenkeinrichtungen, die entlang einer ersten Gelenkachse 41 ausgerichtet sind. Die Torsionsglieder 40a und 40b umfassen Torsionsgelenkeinrichtungen, die entlang einer zweiten Gelenkachse 42 parallel zur Achse 41 ausgerichtet sind.

Die Scheibe 32 ist zwischen einem Paar von Scheiben 43 und verklebt, wobei jede dieser Scheiben im %*esentliehen in drei konzentrische blättchenförmige Ringglieder unterteilt ist, die die gleiche Größe und Ausbildung wie die Ringe 34, 35 und 36 aufweisen. Insbesondere ist der Ring 34 zwischen einem Paar von Ringgliedern 43a und 44a verklebt. Der Ring 35 ist zwischen Ringgliedern 43b und 44b verklebt. Ferner ist der Ring 36 zwischen den Ringgliedern 43c und 44c verklebt. Die Ringglieder 43a-43c und 44a-44c sind so ausgebildet, daß sie vergrößerte Öffnungen 45a, 45b, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a und 48b um die Torsionsglieder 39a, 39b, 40a und 40b bilden. Demgemäß überdecken die Ringglieder 43a-43c und 44a~44c die innere Scheibe 32 mit Ausnahme der Torsionsglieder. Aus Gründen,, die später noch erläutert werden, sind die Ringe 34-36 zwischen den Ringgliedern 43a-43c und 44a-44c mit einem nicht leitenden Material verklebt, so daß die inneren Ringe elektrisch von den äußeren Ringen isoliert sind.

Gemäß Fig. 1 weist eine zentrale öffnung in jeder der Aufhängungsanordnungen 30 und 31 eine solche Größe auf, daß sie über die äußeren Enden des Spulenkörpers 25 geführt werden * kann. Die inneren Ringe der Aufhängungsanordnungen sind fest mit dem Spulenkörper durch ein geeignetes Mittel, wie beispielsweise eine Perle von Epoxydzement, verbunden. Der

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äußere Ring der Aufhängungsanordnung 30 ist zwischen der Endkappe 12 und dem zentralen Abschnitt 11 des Gehäuses eingeklemmt. In gleicher Weise ist der äußere Ring der Aufhängungsanordnung 31 zwischen der Endkappe 13 und dem Gehäuseabschnitt 11 eingeklemmt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Aufhängungsanordnung 30 so angeordnet, daß ihre Torsionsglieder entlang von Gelenkachsen 50 und 51 ausgerichtet sind, die den Achsen 41 und gemäß Fig. 4 entsprechen. Die Aufhängungsanordnung 31 ist so angeordnet, daß ihre Torsionsglieder entlang von Gelenkachsen

52 und 53 ausgerichtet sind, die den Achsen 41 und 42 entsprechen. Die Achsen 50 und 51 liegen in einer ersten Ebene senkrecht zur Eingangsachse 14 und auf gegenüberliegenden Seiten dieser Achse in gleichem Abstand. Die Achsen 52 und

53 sind parallel zu den Achsen 50 und 51 in einer zweiten Ebene senkrecht zur Achse 14, und sie liegen zu beiden Seiten dieser Achse in gleichem Abstand. Einander entsprechende Gelenkachsen, z. B. die Achsen 50 und 52 sowie die Achsen 51 und 53 liegen auf gegenüberliegenden Seiten.der Achse 14.

Die inneren Ringglieder einer jeden Aufhängungsanordnung und 31 bilden eine bewegliche Platte einer Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität zur Erzeugung eines Signales, das die Lage des Spulenkörpers 25, bezogen auf das Gehäuse des Beschleunigungsmessers, anzeigt. Die bewegliche Platte einer jeden Aufhängungsanordnung ist zwischen einem Paar von festen Kondensatorplatten angeordnet, die in dem Gehäuse montiert sind. Insbesondere befindet sich die bewegliche Platte der Anordnung 30 zwischen zwei festen Platten 54 und 55. Die bewegliche Platte der Anordnung 31 befindet sich zwischen zwei festen Platten 56 und 57. Die festen Platten 54 und sind auf isolierenden Ringen 58 und 59 in den Endkappen 12 und 13 entsprechend angeordnet. Die festen Platten 55 und befinden sich auf isolierenden Ringen 60 und 61 an gegenüber liegenden Enden des zentralen Gehäuseabschnittes 11. Durch eine solche Anordnung werden vier veränderliche Kondensatoren

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gebildet, wobei jeweils ein Kondensator zwischen jeder beweglichen Platte und der benachbarten festen Platte gebildet wird. Wie nachstehend noch zu beschreiben sein wird, können die veränderlichen Kondensatoren in einem Brückenschaltkreis mit vier aktiven Elementen miteinander verbunden werden, um die Bewegung des Spulenkörpers 25 mit einem hohen Maß an Empfindlichkeit festzustellen .

Die inneren Blättchen der Aufhängung 30 können einen elektrischen Strom zu den Spulen 26 und 27 führen« Insbesondere können die inneren Flanschabschnitte der inneren Blättchen mit den Spulen verbunden werden. Die äußeren Flanschabschnitte können mit einem Servoverstärker in einem elektronischen Schaltkreis 62 durch elektrische Verbindungen 63, Durchführungen 64 und Verbindungen 65 verbunden werden. In gleicher Weise können" die inneren Schichten der Aufhängung 31 elektrische Signale zu und/oder von den beweglichen Kondensatorplatten der Aufhängung führen. Die inneren Flanschabschnitte können mit den Kondensatorplatten verbunden werden und die äußeren Flanschabschnitte können über Verbindungen 67, Durchführungen 68 und Verbindungen 69 mit der Kapazitätsbrücke eines elektronischen Schaltkreises 66 verbunden werden. Wie zuvor erwähnt, sind die inneren Blättchen der Aufhängungen elektrisch voneinander und von den Außenringen isoliert, und sie können daher als vier flexible Leitungen dienen.

Die Ausführungsform des Beschleunigungsmessers gemäß Fig» 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel des Beschleunigungsmessers in den Fig. 1 und 2 in erster Linie durch die Konstruktion der Aufhängungen. Die Konstruktionsunterschiede gestatten die Anordnung der Aufhängungen innerhalb des Spulenkörpers in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig« 5 im Gegensatz su der Anordnung der Aufhängungen außerhalb des Spulenkörpers bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig« 1 und 2. Ein weiterer Konstruktionsunterschied liegt darin, daß die ÄuBen- und Innenringe der Aufhängungen entsprechend mit dem Spulenkörper und dem Gehäuse verbunden sind_ff im Gegensatz ^u der entgegengesetzten

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Verbindung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2.

Der Beschleunigungsmesser 70 gemäß Fig. 5 umfaßt ein Gehäuse mit einem ringförmigen zentralen Abschnitt 71, der ebenfalls als magnetisches Rückflußglied dient. Die Endkappen 72 und 73 sind mit gegenüberliegenden Enden des zentralen Abschnittes 71 mittels mehrerer Schrauben 74 befestigt, die sich entlang des ümfangs durch jede Endkappe in eine Endwand des zentralen Abschnittes erstrecken. Das Gehäuse ist entlang einer Eingangsachse 75 ausgerichtet, wobei der Beschleunigungsmesser 70 auf Beschleunigungen entlang dieser Achse anspricht.

Ein zylindrischer Permanentmagnet 77 ist in dem Gehäuse angeordnet und mit einem Paar von Polschuhen 78 und 79 versehen. Der Magnet 77 und die Polschuhe 78 und 79 sind mittels Schrauben oder Bolzen 80 und 81 mit dem Gehäuse befestigt. Der Magnet 77 die Polstücke 78 und 79 und das sie umgebende Gehäuse 71 bilden ein Paar von ringförmigen Luftspalten 82 und 83, wobei die magnetischen Flußlinien in einem der Luftspalte radial nach außen und in dem anderen Luftspalt radial nach innen gerichtet sind.

Ein die Beschleunigung erfassender Spulenkörper bzw. eine Masse. 85 ist zwischen der Magnetanordnung 77-79 und dem Gehäuseabschnitt 71 angeordnet. Erste und zweite ringförmige Spulen 86 und 87 bilden zusammen mit dem magnetischen Kreis Teile eines Kraftausgleichsystems, um die Masse 85 normalerweise an einem vorbestimmten Ort entlang der Eingangsachse 75 zu halten.

Der Spulenkörper 85 ist mittels eines Paares identischer ebener scheibenförmiger Aufhängungen 90 und 91 aufgehängt. Die Aufhängung 90 ist in näheren Einzelheiten in Fig. 6 dargestellt und entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen den Aufhängungen 30 und 31. Sie umfaßt drei Schichten von Blättchen, wobei die beiden äußeren Schichten identisch sind. Gemäß Fig. 6 timfassen die äußeren Schichten jeweils drei im wesentlichen konzentrische koplanare Ringglieder mit einem äußeren Ringglied 100, einem Zwischenringglied 101 und einem inneren Ringglied 102. Wie dies

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im Zusammenhang mit den Aufhängungen 30 und 31 beschrieben wurde j umfaßt die innere Schicht von Blättchen zwei getrennte Abschnitte auf gegenüberliegenden Seiten einer Achse 103 „ wobei gemäß FIg₀ 6 diese Abschnitte symmetrisch in Bezug auf diese Achse angeordnet sind«

Mit Ausnahme der Trennung zwischen den Abschnitten und der Torsionsglieder 105„ 106, 107 und 108 sind die inneren und äußeren Schichten der Aufhängung 90 im wesentliehen identisch in Ebenen senkrecht zu der Achse 75 ausgebildet= Die Torsions= glieder 105 und 106 umfassen Torsionsgelenkeinrichtungen, die entlang einer Gelenkachse 110 ausgerichtet sind. Die Torsionsglieder 107 und 108 umfassen eine Torsionsgelenkeinrichtung _t die entlang einer Gelenkachse 111 ausgerichtet und zu der Gelenkachse 110 parallel ist« Gemäß Fig„ 6 sind die Aufhängungen so ausgebildet, daß die durch die Teile des Zwischenringes zwischen den Gelenkachsen 110 raid 111 gebildeten Zwischenarme in ihrer radialen Abmessung zwischen einer minimalen Abmessung r* in Nachbarschaft der einen Torsionsgeienkeinrichtung bis zu einer maximalen Abmessung r_ in Nachbarschaft der anderen Torsionsgelenkeinrichtung variieren „

Die äußeren Ringe der Äafhänguagen 90 und 91 passen auf Grund ihrer Größe in die Enden des Spulenkörpers 85 und sind mit diesem fest verbunden. Der innere Hing der Äufhänguag 90 ist zwischen ein Paar von isolierenden Trägerscheiben 112 und 113 und ein Paar von Abstandshaltern 115 durch mehrere Schrauben 116 eingespannt» Der innere RiBg der Aufhängung 91 ist in gleicher Weise zwischen einem Paar von isolierenden Scheiben 120 nnü 121 und einem Paar von Abstandsstücken 122 durch mehrere Schrauben 123 eingespannt.

dies im ^iasansnenhang mit dem Beschleunigungsmesser gemäß den Fig_o 1 und 2 beschrieben werde_c diesen öle Inneren Blättchen Im dem EwisetessringeB <äer Aufhängungen als flexible Leitungen for öle übertragung elektrischer Signal® swischen bet?®glich@a

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und festen Teilen des Beschleunigungsmessers. Zwei flexible Leitungen, wie beispielsweise jene, die durch die inneren Blättchen des Zwischenringes der Aufhängung 90 gebildet werden, können benutzt werden, um Strom den Spulen 86 und 87 des Spulenkörpers 85 zuzuführen. Die inneren Blättchen des Zwischenringes der Aufhängung 91 können benutzt werden, um elektrische Signale den äußeren Ringgliedern der Aufhängungen 90 und 91 zuzuführen, die bewegliche Platten der Abgriffeinrichtungen mit veränderlicher Kapazität bilden. Die durch Ringglieder der Aufhängung 90 gebildete bewegliche Platte ist zwischen einem Paar von festen Kondensatorplatten 125 und 126 angeordnet, die von isolierenden Scheiben 112 und 113 getragen werden» Identische feste Kondensatorplatten 127 und 128 sind in Nachbarschaft von gegenüberliegenden Seiten des Außenringes der Aufhängung 91 mittels isolierender Scheiben 120 und 121 entsprechend angeordnet. Leitungen 129 und 130 dienen der Zuführung elektrischer Signale zu den festen Kondensatorplatten 127 und 128. Gleiche nicht dargestellte Leitungen können vorgesehen sein, um elektrische Signale den Kondensatorplatten 125 und 126 zuzuführen.

Gemäß Fig. 7 ist veranschaulicht, wie die verschiedenen Elemente der Aufhängungen verbunden werden können, um ein Lage-Abgriffsystem mit vier aktiven Elementen veränderlicher Kapazität zu bilden und um als flexible Leitungen für die beweglichen elektrischen Komponenten in dem Beschleunigungsmesser zu dienen. Um eine Beziehung zwischen der schematischen Darstellung gemäß Fig..7 und dem dargestellten Beschleunigungsmesser herzustellen, sind die verschiedenen Elemente in Fig. 7 mit der in den Fig. 1 und 2 verwendeten Numerierung versehen. Der Spulenkörper 25 trägt die Spulen 26 und 27, die in Reihe geschaltet sind und deren Wicklungssinn durch den eingezeichneten Punkt veran schaulicht ist. Diese Anordnung führt zu einer Unterdrückung der durch den Strom in den Spulen hervorgerufenen magnetomotorischen Kräfte. Die Spulen 26 und 27 sind zwischen die inneren Blättchen 37 und 38 der Aufhängung 30 geschaltet, die zusammen

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mit Leitern 150 und 151 einen Kompensationsstrom von. den Anschlüssen 152 und 153 dem Servoverstärker in dem Schaltkreis 62 zuführen.

Die Flanschabschnitte 34a und 34b der Aufhängung 30 sind zwischen laminaren Ringgliedern 43a und 44a verklebt, die eine bewegliche Platte des Lage-Abgriffsystems mit veränderlicher Kapazität bilden. Diese bewegliche Platte ist an ein Null-Referenzpotential bzw. Masse 154 über eine Leitung 155, eine erste Innenschicht der Anordnung 31 und eine Leitung 156 angeschlossen. Dementsprechend schirmen die Ringglieder 43a und 44a die verbleibenden Teile des Abgriffs von der Einwirkung des Stromes ab, der über die inneren Flanschabschnitte 34a und 34b zu den Spulen 26 und 27 fließt. Eine zweite bewegliche Kondensatorplatte, die die äußeren Ringglieder der Aufhängung 31 umfaßt und mit der Bezugsziffer 157 in Fig. 7 bezeichnet ist, ist an einen Anschluß 158 der Brücke innerhalb des Schaltkreises 66 über die zweite Innenschicht der Aufhängung 31 und eine Leitung 159 angeschlossen. Die festen Kondensatorplatten 54 und 57 sind an einen Brückenknoten 160 angeschlossen. Ebenso sind die festen Kondensatorplatten 55 und 56 an einen Brückenknoten 161 angeschlossen.

Das Blockdiagramm gemäß Fig. 8 veranschaulicht die allgemeine Betriebsweise des Beschleunigungsmesser-Kompensationssystems. Zum Zwecke der Erläuterung sind die verschiedenen Elemente in Fig. 8 mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wie die entsprechenden Elemente in den Fig. 1, 2 und 7.

Die vier veränderlichen Kondensatoren, die zwischen der festen Platte 54 und der beweglichen Platte 43a-44a, zwischen der beweglichen Platte 43a-44a und der festen Platte 55, zwischen der festen Platte 56 und der beweglichen Platte 157 und zwischen der beweglichen Platte 157 und der festen Platte 57 gebildet werden, sind in Fig. 8 durch die Bezugszeichen C₁, C₂, C₃ und C₄ entsprechend bezeichnet. Die Kondensatoren C₁-C₄ sind in einem Brückenschaltkreis mit vier aktiven Elementen angeordnet,

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wobei der Brückenknoten 154 zwischen den Kondensatoren C. und C₂ an Masse angeschlossen ist. Die Brücken-Stromversorgung/66 ist mit einem Anschluß an den auf Null-Referenzpotential liegenden Brückenknoten 154 angeschlossen, und sie liefert ein hochfrequentes Brücken-Anregungssignal mit geringer Verzerrung an den Brückenknoten 158 zwischen den Kondensatoren C₃ und C-. Eine Anregungsfrequenz von 100 kHz hat sich als für das Kompensationssystem geeignet erwiesen. Die Stromversorgungsquelle*f66 erzeugt ferner ein Referenzsignal an dem Anschluß 162, der an

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angeschlossen ist.

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Die Eingangsanschlüsse des Servoverstärkers sind an die Brückenknoten 160 und 161 zwischen den Kondensatoren C. und C. sowie C₂ und C-j entsprechend angeschlossen. Auf Grund irgendeines Brücken-Ungleichgewichts liefert der Servoverstärker einen Kompensationsstrom an die Spulen 26 und 27 über die Anschlüsse 152 und 153. Der Kompensationsstrom in den Spulen 26 und 27 ruft eine Positionierung des Spulenkörpers und der beweglichen Kondensatorplatten hervor, wie dies durch die mechanische Verbindung 163 angezeigt ist» Hierdurch wird die Kapazität der Kondensatoren C--C, verändert und der Brückenschaltkreis abgeglichen .

Das vorstehend beschriebene Kompensationssystem für einen Beschleunigungsmesser umfaßt eine Abgriffeinrichtung mit vier aktiven eine veränderliche Kapazität aufweisenden Elementen, wobei gemeinsame Elemente benutzt werden, um sowohl die Fühlmasse bzw. den Spulenkörper aufzuhängen, als auch um als bewegliche Platten der Kondensatoren zu dienen. Diese Anordnung eliminiert alle Schnittstellen zwischen der Aufhängung und dem Abgriffsystern. Sie liefert darüber hinaus eine ausgezeichnete Temperaturstabilität, da alle Kondensatoren identisch sind und in gleicher Weise eine temperaturbedingte Änderung aufweisen. Durch den Strom in den beweglichen Kompensationsspulen hervorgerufene Linearitätsfehler werden durch die spezielle Anordnung

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eines einzelnen Permanentmagneten und der beweglichen Doppelspule vermieden. Die hauptsächlichen Ursachen für eine Instabilität und eine nicht lineare Betriebsweise werden dementsprechend eliminiert.

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Claims

Honeywell inc. 1 S- Sep. 1978 Honey vie 11 Plaza 1007233 Ge Minneapolis, Minn., USA Kraftkompensationseinrichtung für einen Beschleunigungsmesser. Patentansprüche:

1.) Kraftkompensationseinrichtung für einen Beschleunigungsmesser mit einem magnetischen Kreis zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, in welchem eine Spule angeordnet ist, die wenigstens einen Teil einer Fühlmasse bildet und entlang einer bezogen auf den magnetischen Kreis fest angeordneten Eingangsachse beweglich aufgehängt ist, mit einem Servosystem zur Zuführung eines Stromes zu der Spule, um die Fühlmasse in einer vorbestimmten Position entlang der Eingangsachse zu halten, und mit einer Abgriffeinrichtung zur Bildung eines Signales, das der Verschiebung der Fühlmasse aus der vorbestimmten Position entspricht, gekennzeichnet durch einen in Richtung der Eingangsachse ausgerichteten Permanentmagneten;

eine magnetisch permeable den Permanentmagneten konzentrisch umgebende Hülse, die mit dem Permanentmagneten einen ersten und einen zweiten Ringluftspalt bildet, wobei in dem einen Ringluftspalt das magnetische Feld radial nach innen und in dem anderen Ringluftspalt das magnetische Feld radial nach außen gerichtet ist;

einen tubusförmigen Spulenkörper, der zwischen dem Permanentmagneten und der Hülse zwecks Bewegung entlang der Eingangsachse aufgehängt ist und erste und zweite in entgegengesetzten

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ORIGINAL INSPECTED

Richtungen gewickelte Ringspulen trägt, wobei die Ringspulen in Serie geschaltet und in den Ringluftspalten entsprechend angeordnet sind; und ein Servosystem zur Erzeugung eines positionierenden Stromes durch die erste und zweite Spule, wobei dieser Strom keinen wirksamen Einfluß auf den magnetischen Fluß in dem ersten und zweiten Ringluftspalt auf Grund des durch die erste und zweite Spule fließenden und einen entgegengesetzten magnetischen Fluß erzeugenden Stromes besitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die magnetischen Felder in dem ersten und zweiten Ringluftspalt sich im wesentlichen gleichförmig über die Abmessung des Luftspaltes in Richtung der Eingangsachse erstrecken; und

daß die Abmessung der ersten und zweiten Spule entlang der Eingangsachse kürzer als die axiale Abmessung der Luftspalte ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der tubusförmige Spulenkörper durch erste und zweite Torsionsgelenkanordnungen aufgehängt ist, von denen jede umfaßt:

erste und zweite Torsionsgelenkeinrichtungen, die entlang erster und zweiter paralleler Gelenkachsen angeordnet sind, welche sich senkrecht zu der Eingangsachse und zu beiden Seiten derselben erstrecken; ein die erste und zweite Torsionsgelenkeinrichtung verbindende Zwischenarmeinrichtung;

einen ersten Flansch, der die erste Torsionsgelenkeinrichtung in einer festen Position in Bezug auf den mag-* netischen Kreis trägt; und

einen zweiten Flansch, der die zweite Torsionsgelenkeinrichtung mit dem einen Ende des tubusförmigen Spulenkörpers verbindet.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Torsionsgelenkeinrichtung erste und zweite Torsionsgelenkglieder aufweist, die entlang der ersten Gelenkachse im Abstand angeordnet sind; daß die zweite Torsionsgelenkeinrichtung dritte und vierte Torsionsgelenkglieder aufweist, die entlang der zweiten Gelenkachse in Abstand angeordnet sind; daß die Zwischenarmeinrichtung einen ersten die ersten und dritten Torsionsglieder verbindenden Zwischenarm und einen zweiten die zweiten und vierten Torsionsglieder verbindenden Zwischenarm aufweist;

daß der erste Flansch erste und zweite Flanschabschnitte aufweist, die mit den ersten und zweiten Torsionsgliedern entsprechend verbunden sind; und

daß der zweite Flansch dritte und vierte Flanschabschnitte aufweist, die mit den dritten und vierten Torsionsgliedern entsprechend verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ,

daß die ersten und dritten Torsionsglieder, der erste Zwischenarm und die ersten und dritten Flanschabschnitte integrale Teile einer ersten Schicht bilden; und daß die zweiten und vierten Torsionsglieder, der zweite Zwischenarm und die zweiten und vierten Flanschabschnitte integrale Teile einer zweiten Schicht bilden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten und zweiten Flanschabschnitte zwischen ersten und zweiten schichtförmigen Ringgliedern verklebt und von diesen elektrisch isoliert sind;

daß die ersten und zweiten Zwischenarme zwischen dritten und vierten schichtförmigen Ringgliedern verklebt und von diesen elektrisch isosiert sind; und

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daß die dritten und vierten Flanschabschnitte zwischen fünften und sechsten schichtförmigen Ringgliedern verklebt, und von diesen elektrisch isoliert sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet·, daß in der ersten Torsionsgelenkanordnung

die ersten und dritten Trosionsglieder, der erste Zwischenarm und die ersten und dritten Flanschabschnitte einen ersten Leiter b.ilden;

die zweiten und vierten Torsionsglieder, der zweite Zwischenarm und die zweiten und vierten Flanschabschnitte einen zweiten Leiter bilden; und

die ersten und zweiten Leiter dazu dienen, den positionierenden Strom zu den ersten und zweiten Spulen des Spulenkörpers zu übertragen.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß fünfte und sechste schichtförmige Ringglieder in jeder der ersten und zweiten Torsionsgelenkan-

. Ordnungen eine bewegliche Kondensatorplatte in einem Abgriffsystem mit veränderlicher Kapazität umfassen, um ein Positionssignal zu liefern, das die Verschiebung des tubusförmigen Spulenkörpers aus der vorbestimmten Lage anzeigt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Torsionsgelenkanordnung '

die ersten und dritten Torsionsglieder, der erste Zwischenarm und die ersten und dritten Flanschabschnitte einen dritten

Leiter bilden;

die zweiten und vierten Torsionsglieder, der zweite Zwischen- arm und die zweiten und vierten Flanschabschnitte einen vierten Leiter bilden; und

die dritten und vierten Leiter dazu dienen, elektrische

Signale von den beweglichen Kondensatorplatten abzunehmen.

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10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet-, daß das Abgriffsystem mit veränderbarer Kapazität umfaßt:

eine erste bewegliche Kondensatorplatte zwischen ersten und zweiten fest angeordneten Kondensatorplatten, um erste und zweite Kondensatoren zu bilden, deren Kapazitäten sich invers zueinander verhalten, wenn sich der Spulenkörper entlang der Eingangsachse bewegt; eine zweite bewegliche Kondensatorplatte zwischen dritten und vierten fest angeordneten Kondensatorplatten, um dritte und vierte Kondensatoren zu bilden, deren Kapazitäten sich invers zueinander verhalten, wenn sich der Spulenkörper entlang der Eingangsachse bewegt; und Mittel, um die ersten, zweiten, dritten und vierten Kondensatoren in einem Brückenschaltkreis miteinander zu verbinden und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die Axialbewegung des Spulenkörpers anzeigt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die die fünften und sechsten schichtförmigen Ringglieder umfassende bewegliche Kondensatorplatte in der ersten Torsionsgelenkanordnung auf einem Null-Referenzpotential gehalten wird, wodurch der Brückenschaltkreis gegen Einwirkungen des positionierenden Stromes abgeschirmt wird, wenn dieser Strom den ersten und zweiten Spulen über die ersten und zweiten Leiter zugeführt wird.

12. Beschleunigungsmesser zur Erfassung der Beschleunigung entlang einer Eingangsachse mit einer Kraftkompensationseinrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse;

einen in dem Gehäuse angeordneten permanentmagnetischen Kreis zur Erzeugung eines Paares von entgegengesetzt gerichteten radialen magnetischen Feldern in voneinander getrennten Ringbereichen, die um die Eingangsachse und senkrecht zu dieser angeordnet sind;

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einen Spulenkörper mit einem Paar von in Reihe geschalteten entgegengesetzt gewickelten Spulen, die in zueinander parallelen Ebenen liegen, welche im wesentlichen den gleichen Abstand wie die Ringbereiche des magnetischen Feldes aufweisen;

ein Aufhängungssystem zur Lagerung des Spulenkörpers in dem Gehäuse, so daß der Spulenkörper um die Eingangsachse zentriert ist und die Spulen des Spulenkörpers in den Ringbereichen des magnetischen Feldes angeordnet sind, wobei das Aufhängungssystem eine Bewegung des Spulenkörpers entlang der Eingangsachse gestattet; eine Abgriffeinrichtung zur Erzeugung eines Positionssignales , das die Verschiebung des Spulenkörpers aus einer vorbestimmten Lage innerhalb des Gehäuses anzeigt; einen Servoverstärker zur Erzeugung eines Kompensationsstromes auf Grund des Positionssignales; und elektrische Leiter, um den Kompensationsstrom den Spulen des Spulenkörpers zuzuführen, wodurch der Spulenkörper in der vorbestimmten Lage gehalten wird.

13. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der permanentmagnetische Kreis umfaßt:

einen auf die Eingangsachse ausgerichteten Permanentmagneten; eine den Permanentmagneten umgebende magnetisch permeable Hülse, die sich im wesentlichen gleich weit wie der Permanentmagnet entlang der Eingangsachse erstreckt und mit dem Permanentmagneten zusammenwirkt, um ein Paar von Ringluftspalten zu bilden, die die magnetischen Feldbereiche aufweisen .

14. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 13, dadurch, gekennzeichnet ,

daß die Ringluftspalte durch ein Paar sich radial nach außen erstreckende Polstücke auf den Enden des Permanentmagneten und ein Paar von sich radial nach innen erstreckende

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Vorsprünge an den Enden der Hülse gebildet werden, wobei die Polstücke und die Vorsprünge eine vorbestimmte Länge entlang der Eingangsachse aufweisen und die magnetischen Felder in den Luftspalten über die axiale Länge eine im wesentlichen gleichförmige Stärke aufweisen; und daß die Wicklungen des Spulenkörpers in den Luftspalteh . angeordnet sind, wobei die Länge jeder Spule entlang der Eingangsachse geringer als die vorbestimmte Länge des magnetischen Feldes ist.

15. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 14, ' dadurch gekennzeichnet , daß das Aufhängungssystem und die elektrischen Leiter umfassen: eine erste Scheibe, die durch gebogene Schlitze in einen Außen-, Zwischen- und Innenring geteilt und ferner in zwei symmetrische Teile getrennt ist, wobei jeder Teil des Außenringes mit dem benachbarten Teil des Zwischenringes durch ein erstes Torsionsglied verbunden ist, das mit einer ersten Gelenkachse senkrecht zu der Eingangsachse ausgerichtet ist, wobei jeder Teil des Zwischenringes mit dem benachbarten Teil des Innenringes durch ein zweites Torsionsglied verbunden ist, das mit einer zweiten Gelenkachse parallel zu der ersten Gelenkachse ausgerichtet ist, und wobei beide Gelenkachsen in einer Ebene senkrecht zu der Eingangsachse und auf gegenüberliegenden Seiten derselben liegen; und

eine zweite Scheibe, die durch gebogene Schlitze in einen Außen-, Zwischen- und Innenring geteilt und ferner in zwei symmetrische Teile getrennt ist, wobei jeder Teil des Außenringes mit dem benachbarten Teil des Zwischenringes durch ein drittes Torsionsglied verbunden ist, das mit einer dritten Gelenkachse parallel zu der ersten Gelenkachse ausgerichtet ist und in einer zweiten Ebene liegt, die parallel zu der ersten Ebene ist und von dieser einen Abstand aufweist, wobei jeder Teil des Zwischenringes mit dem benachbarten Teil des Innenringes durch ein viertes Torsionsglied verbunden ist, das mit einer vierten Gelenkachse parallel zu der dritten Gelenkachse in der zweiten Ebene liegt.

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16. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch:

Mittel zur Befestigung der Innenringe der ersten und zweiten Scheibe mit gegenüberliegenden Enden des Spulenkörpers;

Mittel zur Befestigung der Außenringe der ersten und zweiten Scheibe mit dem Gehäuse, wobei der Spulenkörper an einer Bewegung quer zu der Eingangsachse gehindert wird ;

eine erste Verbindungseinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Teilen des Innenringes der ersten Scheibe und den Spulen des Spulenkörpers ; und

eine zweite Verbindungseinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Servoverstärker und den Teilen des Außenringes der ersten Scheibe, wobei ein Kompensationsstrom den Spulen zugeführt werden kann.

17. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Außen-, Zwischen- und Innenringe der ersten und zweiten Scheiben jeweils zwischen einem Paar schichtförmiger Ringglieder verklebt und voneinander elektrisch isoliert sind; und

daß die schichtförmigen Ringglieder, die mit den Innenringen der ersten und zweiten Scheiben verklebt sind, bewegliche Kondensatorplatten einer Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität bilden, wobei wenigstens eine feste Platte in Nachbarschaft jeder beweglichen Platte angeordnet ist.

18. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität umfaßt:

erste und zweite veränderliche Kondensatoren, die durch eine erste bewegliche Kondensatorplatte auf der ersten Scheibe und jede Platte eines ersten Paares von festen

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Platten auf gegenüberliegenden Seiten der ersten beweglichen Platte gebildet werden;

dritte und vierte Kondensatoren, die durch eine zweite bewegliche Kondensatorpjatte auf der zweiten Scheibe und jede Platte eines Paares von festen Platten auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten beweglichen Platte gebildet werden j und

Mittel zur Verbindung der ersten, zweiten, dritten und vierten Kondensatoren in einem Brückenschaltkreis, um das Positionssignal zu erzeugen, das die Verschiebung des Spulenkörpers von der vorbestimmten Lage innerhalb des Gehäuses anzeigt.

19. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die erste bewegliche Kondensatorplatte, welche die schichtförmigen mit dem Innenring der ersten.Scheibe verklebten Ringglieder aufweist, auf einem Null-Referenzpotential gehalten wird, wodurch der Brückenschaltkreis gegen Einwirkungen des Kompensationsstromes abgeschirmt wird, wenn dieser Strom durch Teile der ersten Scheibe den Spulen des Spulenkörpers zugeführt wird.

20. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch

Mittel zur Befestigung der Außenringe der ersten und zweiten Scheiben mit gegenüberliegenden Enden des Spulenkörpers;

Mittel zur Befestigung der Innenringe der ersten und zweiten Scheibe mit dem Gehäuse, wodurch der Spulenkörper an einer Bewegung quer zu der Eingangsachse gehindert wird;

eine erste Verbindungseinrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Teilen des Außenringes der ersten Scheibe und den Wicklungen auf dem Spulenkörper; und -

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eine zweite Verbindungseinrichtung zur Herstellung einer ' elektrischen Verbindung zwischen dem Servoverstärker und den Teilen des Innenringes der ersten Scheibe, wodurch ein Kompensationsstrom dpn Spulen zugeführt werden kann.

21. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Außen-, Zwischen- und Innenringe der ersten und zweiten Scheiben jeweils zwischen einem Paar schichtförmiger Ringglieder verklebt und von diesen elektrisch isoliert sind; und

daß die schichtförmigen Ringglieder, die mit den Außenringen der ersten und zweiten Scheiben verklebt sind, bewegliche Kondensatorplatten einer Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität bilden, wobei wenigstens eine feste Platte in Nachbarschaft jeder beweglichen Platte angeordnet ist.

22. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Abgriffeinrichtung mit veränderlicher Kapazität umfaßt:

erste und zweite veränderliche Kondensatoren, die durch eine erste bewegliche Kondensatorplatte auf der ersten Scheibe und jeweils eine Platte eines ersten Paares von festen Platten auf gegenüberliegenden Seiten der ersten beweglichen Platte gebildet werden; dritte und vierte Kondensatoren, die durch eine zweite bewegliche Kondensatorplatte auf der zweiten Scheibe und jeweils eine Platte eines Paares von festen Platten auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten beweglichen Platte gebildet werden; und

Mittel zur Verbindung der ersten, zweiten, dritten und vierten Kondensatoren in einem Brückenschaltkreis, um * das Positionssignal zu erzeugen, das die Verschiebung des Spulenkörpers aus der vorbestimmten Lage innerhalb des Gehäuses anzeigt.

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23. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die erste bewegliche · Kondensatorplatte, die die mit dem Außenring der ersten Scheibe verklebten schichtförmigen Ringglieder umfaßt, auf einem Null-Referenzpotential gehalten wird, wodurch der Brückenschaltkreis gegen Einwirkungen des Kompensationsstromes abgeschirmt wird, wenn dieser durch Teile der ersten Scheibe zu den Spulen des Spulenkörpers übertragen wird.

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