DE2916103A1

DE2916103A1 - Accelerometer producing digital output - uses vibrator with acceleration dependent resonant frequency produced by non-linear element, followed by frequency conversion

Info

Publication number: DE2916103A1
Application number: DE19792916103
Authority: DE
Inventors: Hartmut Euer
Original assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Current assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Priority date: 1979-04-20
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1980-10-30

Abstract

An acceleratometer is designed to produce digital output signals at relatively lower cost than conventional arrangements which use analogue-to-digital converters. The sensor consists of an oscillating element arranged in a self-excitation circuit with an oscillation stimulator and an oscillation detector connected to it via a feedback circuit. The oscillator or vibrator has an oscillatory mass arranged to vary the resonant frequency of the oscillating element by virtue of its effective point variation under acceleration. The oscillation detector drives a frequency-code converter, producing a digital output signal corresp. to the instantaneous frequency of oscillation detected. The vibrating element has a non-linear spring characteristic for acceleration dependent resonant frequency variation. This may be augmented by a damping element.

Description

Anordnung zur Ermittelung der BeschleunigungArrangement for determining the acceleration

einer Einrichtung Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ermittelung der Beschleunigung einer Einrichtung mittels eines mit dieser Einrichtung verbundenen Beschleunigungssensors. a facility Description The invention relates on an arrangement for determining the acceleration of a device by means of an acceleration sensor connected to this device.

Bei konventionellen Beschleunigungsmessern wird im allgemeinen der Umstand ausgenutzt, daß eine elastisch aufgehängte Masse infolge einer ihr aufgeprägten Beschleunigung eine Auslenkung erfährt, die ein Maß für die jeweilige Beschleunigung ist. Die Umwandlung der Auslenkung auf mechanischem oder elektrischemWege zur Anzeige und Registrierung entsprechender Anzeige größen ist in vielfältiger Art und Weise gelöst.Conventional accelerometers generally use the Exploited the fact that an elastically suspended mass as a result of being impressed on it Acceleration experiences a deflection that is a measure of the respective acceleration is. The conversion of the deflection in a mechanical or electrical way to the display and registration of appropriate ad sizes is available in a variety of ways solved.

Gemäß einer weiteren, bisher benutzten Methode zur Beschleunigungsmessung werden die in einem Feder-Masse-System an der Masse jeweils auftretenden Beschleunigungskräfte durch elektrostatische oder elektromagnetische Kräfte so kompensiert, daß die Auslenkung des betreffenden Systems zumindest weitgehend bei Null verbleibt. In derartigen, auch als Servosysteme bezeichneten Systemen ist dann die Stellgröße ein Maß für die Beschleunigung.According to another method used to date for measuring acceleration are the acceleration forces occurring on the mass in a spring-mass system compensated by electrostatic or electromagnetic forces so that the deflection of the system in question remains at least largely at zero. In such Also known as servo systems, the manipulated variable is then a measure for the acceleration.

Es sind schließlich auch schon sogenannte Kreiselbeschleunigungsmesser bekannt, wie sie beispielsweise als Wendebeschleunigungsmesser für Fluggeräte eingesetzt werden.After all, there are already so-called gyroscopic accelerometers known as used, for example, as a turning accelerometer for aircraft will.

Von Nachteil bei sämtlichen bisher benutzten bzw. bekannten Beschleunigungsmessgeräten ist jedoch, daß diese Meßgeräte analoge Ausgangsgrößen liefern, die im Falle einer digitalen Weiterverarbeitung erst durch einen entsprechenden zusätzlichen Schaltungsaufwand in Digital-Signale umgesetzt werden müssen. Überdies haftet den betreffenden Meßgeräten der Nachteil an, daß sie nur eine relativ geringe Genauigkeit und Lebensdauer besitzen.A disadvantage with all previously used or known accelerometers however, that is this Measuring devices deliver analog output values, In the case of digital further processing, only through a corresponding additional circuitry must be converted into digital signals. Besides adheres to the relevant measuring devices the disadvantage that they only have a relatively small Have accuracy and service life.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einer Anordnung der eingangs genannten Art auf relativ einfache Weise den jeweils ermittelten Beschleunigungswerten entsprechende Digital-Signale bei relativ geringem Aufwand bereitgestellt werden können.The invention is accordingly based on the object of showing a way as in an arrangement of the type mentioned in a relatively simple manner respective determined acceleration values corresponding digital signals at relative can be provided with little effort.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Beschleunigungssensor eine Schwingungseinrichtung enthält, der in einem Selbsterregungskreis ein Schwingungserzeuger und ein mit diesem durch einen Rückkopplungskreis verbundener Schwingungsaufnehmer zugeordnet sind, daß die Schwingungseinrichtung mit einer Schwingungsmasse versehen ist, welche so angeordnet ist, daß sie durch Verlagerung ihres Wirkungspunktes infolge einer Beschleunigung die Resonanzfrequenz der Schwingungseinrichtung entsprechend ändert, und daß mit dem Schwingungsaufnehmer ein Frequenz-Code-Wandler verbunden ist, der ein der jeweiligen Schwingungsfrequenz des Schwingungsaufnehmers und damit der Schwingungseinrichtung entsprechendes Digital-Signal abgibt.The object indicated above is achieved with an arrangement of the type mentioned according to the invention in that the acceleration sensor contains a vibration device which has a vibration generator in a self-excitation circuit and a vibration sensor connected to it by a feedback circuit are assigned that the vibration device is provided with a vibration mass is, which is arranged so that they by shifting their point of action as a result the resonance frequency of the vibration device corresponding to an acceleration changes, and that a frequency-code converter is connected to the vibration sensor is the one of the respective vibration frequency of the vibration sensor and thus the vibration device emits corresponding digital signal.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise der jeweils ermittelten Beschleunigung entsprechende Digital-Signale bereitgestellt werden können, wobei der insgesamt erforderliche Aufwand relativ gering gehalten ist. Dieser Vorteil wird insbesondere dadurch erzielt, daß die Resonanzfrequenz der Schwingungseinrichtung dadurch von der jeweiligen Beschleunigung abhängig gemacht ist, daß der Wirkungspunkt der mit der Schwingungseinrichtung verbundenen Nasse von der Beschleunigung abhängig gemacht ist.The invention has the advantage that on relatively simple Way of the respective determined acceleration provided corresponding digital signals can be, the total effort required being kept relatively low is. This advantage is achieved in particular by the fact that the resonance frequency the vibration device is thereby made dependent on the respective acceleration is that the point of action of the connected to the vibration device Wet is made dependent on acceleration.

Überdies ist von Vorteil, daß mit relativ einfach aufgebauten Fre quenz-Code-Wandlern aus gekommen werden kann.In addition, it is advantageous that with a relatively simply constructed Fre frequency code converters can be come from.

Vorzugsweise ist die Schwingungseinrichtung ein Steifigkeitselement mitpicht linearer Federkennlinie zur beschleunigungsabhängigen Änderung der Resonanzfrequenz. Dies bringt den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus der betreffenden Schwingungseinrichtung mit sich. Das Steifigkeitselement der betreffenden Schwingungseinrichtung kann ein Torsionsstab sein.The vibration device is preferably a rigidity element including a linear spring characteristic for the acceleration-dependent change in the resonance frequency. This has the advantage of a particularly simple structure of the vibration device in question with himself. The rigidity element of the vibration device in question can be a Be torsion bar.

Zweckmäßigerweise ist mit der Schwingungseinrichtung eine Dämpfungseinrichtung verbunden, die in Abhängigkeit von der Beschleunigung die Resonanzfrequenz der Schwingungseinrichtung ändert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine zusätzliche Einrichtung zur Frequenzbeeinflussung der Schwingungseinrichtung zur Verfügung steht. Vorzugsweise kann als Dämpfungseinrichtung eine Wirbelstromdämpfungseinrichtung verwendet werden.A damping device is expediently associated with the vibration device connected, which, depending on the acceleration, the resonance frequency of the vibration device changes. This has the advantage that an additional device for Frequency influencing the vibration device is available. Preferably An eddy current damping device can be used as the damping device.

In dem genannten Rückkopplungskreis sind zweckmäßigerweise ein Phasenschieber und ein Frequenzfilter enthalten. Dadurch ist auf relativ einfache Weise ein einen gewünschten Frequenzgang festlegender Rückkopplungskreis geschaffen.A phase shifter is expediently included in the mentioned feedback circuit and a frequency filter. This makes a one in a relatively simple way desired frequency response defining feedback loop created.

In dem genannten Rückkopplungskreis ist ferner wenigstens ein Verstärker enthalten. Dies ermöglicht auf relativ einfache Weise, die zur Aufrechterhaltung von Schwingungen der Schwingungseinrichtung erforderlichen Energien bereitzustellen.In the mentioned feedback circuit there is also at least one amplifier contain. This makes it possible to maintain in a relatively simple manner to provide energies required by vibrations of the vibration device.

Der genannte Frequenz-Code-Wandler ist zweckmäßigerweise mit der Ausgangsseite des genannten Frequenzfilters verbunden.The mentioned frequency-code converter is expediently connected to the output side of said frequency filter connected.

Dies bringt einen relativ einfachen Schaltungsaufbau hinsichtlich der Verbindung des Wandlers mit der übrigen Anordnung mit sich.This brings about a relatively simple circuit construction the connection of the transducer with the rest of the arrangement with itself.

Vorzugsweise ist jedoch der Frequenz-Code-Wandler über ein ihm vorgeschaltetes weiteres Frequenzfilter am Ausgang eines Mischers angeschlossen, der mit einem Eingang an dem genannten einen hrequenzfilter und mit einem weiteren Eingang an einem Referenzoszillator angeschlossen ist. Dies bringt den Vorteil eines weitgehend störungsfreien Betriebs des Wandlers mit sich.However, the frequency-code converter is preferably via an upstream one Another frequency filter connected to the output of a mixer with an input a frequency filter on said filter and with a further input on a reference oscillator connected. This has the advantage of largely trouble-free operation of the converter with itself.

Zwischen dem Ausgang des genannten weiteren Frequenzfilters und dem Eingang des Frequenz-Code-Wandlers ist vorzugsweise ein Impulsformer vorgesehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders sicheren Betriebs des betreffenden Wandlers.Between the output of said further frequency filter and the A pulse shaper is preferably provided at the input of the frequency code converter. This results in the advantage of a particularly safe operation of the relevant Converter.

Vorzugsweise ist mit dem Ausgang des genannten weiteren Frequenzfilters ein Frequenzdiskriminator verbunden, der die Häufigkeit des Auftretens von Signalen einzelner Frequenzen und damit einzelner Beschleunigungsmomente zum Zwecke einer Auswertung zu ermitteln gestattet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß mit besonders geringem Aufwand einzelne Beschleunigungsmomente ermittelt und beispielsweise mittels gesonderter Zähler gezählt werden können.It is preferably connected to the output of said further frequency filter a frequency discriminator connected to the frequency of occurrence of signals individual frequencies and thus individual acceleration moments for the purpose of a Evaluation allowed to determine. This has the advantage that with particularly determined individual acceleration moments with little effort and, for example, by means of separate counter can be counted.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below using exemplary embodiments with the aid of drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen möglichen Aufbau einer Anordnung gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows a possible structure of an arrangement according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine erste Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.FIG. 2 shows a first modification of the arrangement shown in FIG.

Fig. 3 zeigt eine zweite Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.FIG. 3 shows a second modification of that shown in FIG Arrangement.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Anordnung veranschaulicht, die zur Ermittelung der Beschleunigung einer Einrichtung dient, welche in Fig. 1 nicht näher dargestellt ist. Die Ermittelung der Beschleunigung erfolgt dabei mittels eines Beschleunigungssensors, der mit der betreffenden Einrichtung verbunden ist. Dieser Beschleunigungssensor enthält eine Schwingungseinrichtung, die gemäß Fig. 1 aus einem Steifigkeitselement in Form eines Torsionsstabes 1 besteht. Dieser Torsionsstab 1 ist mit seinem einen Ende in einer Einspanneinrichtung 2 eingespannt, bei der es sich beispielsweise um die Einrichtung handeln kann, deren Beschleunigung zu ermitteln ist. An seinem anderen Ende trägt der Torsionsstab 1 an von ihm abstehenden Tragelementen eine Schwingungsmasse in Form von Masseeinrichtungen 3. Diese Masseeinrichtungen 3 sind vorzugsweise symmetrisch in bezug auf den Torsionsstab 1 angeordnet. Je nach Richtung der auftretenden Beschleunigung - was in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist - wird die betreffende Schwingungsmasse 3 in der einen oder in der anderen Richtung längs des Torsionsstabes 1 ausgelenkt. Die Folge dieser Auslenkung der Schwingungsmasse 3 ist, daß diese ihren Wirkungspunkt in Längsrichtung des Torsionsstabes 1 entsprechend verlagert. Die mit dieser Verlagerung des Wirkungspunktes der Schwingungsmasse 3 verbundenen Wirkungen werden weiter unten noch näher ersichtlich werden.In Fig. 1 the basic structure of an arrangement is illustrated, which serves to determine the acceleration of a device which is shown in FIG. 1 is not shown in detail. The acceleration is determined by means of an acceleration sensor which is connected to the device concerned. This acceleration sensor contains a vibration device which, as shown in FIG. 1 consists of a rigidity element in the form of a torsion bar 1. This torsion bar 1 is clamped at one end in a clamping device 2, in which it can be, for example, the device whose acceleration is too determine is. At its other end, the torsion bar 1 carries on protruding from it Support elements a vibration mass in the form of mass devices 3. These mass devices 3 are preferably arranged symmetrically with respect to the torsion bar 1. Depending on Direction of the occurring acceleration - which is indicated in Fig. 1 by a double arrow is indicated - the vibration mass in question 3 in one or in the deflected in the other direction along the torsion bar 1. The consequence of this deflection the vibration mass 3 is that this is its point of action in the longitudinal direction of the torsion bar 1 relocated accordingly. The one with this shift of the point of action of the vibration mass 3 related effects will be seen in more detail below.

Dem Torsionsstab 1 sind ein Schwingungserzeuger 5 und ein Schwingungsaufnehmer 6 zugeordnet. Der Schwingungsaufnehmer 6 ist ausgangsseitig über einen Vorverstärker 12 am Eingang eines Phasenschiebers 13 angeschlossen, der ausgangsseitig über ein Frequenzfilter 14 und einen diesem nachgeschalteten Verstärker 15 am Eingang des Schwingungserzeugers 5 angeschlossen ist. Damit liegt der Torsionsstab 1 als Schwingungseinrichtung in einem Rückkopplungskreis, der so bemessen ist, daß er einen Selbsterregungskreis darstellt. Dies bedeutet, daß der Torsionsstab 1 durch den Schwingungserzeuger 5 in Schwingungen versetzt wird und durch die Rückkopplungsverbindung dieses Schwingungserzeugers 5 mit dem Schwingungsaufnehmer 6 in Schwingungen gehalten wird. Diese Schwingungen treten dabei mit der jeweiligen Resonanzfrequenz des Torsionsstabes 1 auf. Diese Resonanzfrequenz ist bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung abhängig davon, in welcher Lage sich die Schwingungsmasse 3 in bezug auf den Torsionsstab 1 befindet. Ist die betreffende Schwingungsmasse von dem lorsionsstab 1 infolge einer entsprechenden Beschleunigung weiter entfernt - also in der in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeuteten oberen Stellung - so wird die Resonanzfrequenz der Anordnung niedriger sein als in dem Fall, daß sich die Schwingungsmasse 3 in der anderen, ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeuteten Stellung befindet. Je nach Richtung und Größe der jeweiligen Beschleunigung schwingt also das vorstehend betrachtete System mit unterschiedlicher Frequenz. Der dabei insgesamt zulässige Frequenzbereich ist durch den Frequenzdurchlaßbereich des Frequenzfilters 14 festgelegt. Durch entsprechende Minstellung des Phasenschiebers 13 kann dabei der gewünschte Schwingungszustand hergestellt werden.The torsion bar 1 has a vibration generator 5 and a vibration sensor 6 assigned. The vibration sensor 6 is on the output side via a preamplifier 12 connected to the input of a phase shifter 13, the output side via a Frequency filter 14 and an amplifier 15 connected downstream of this at the input of the Vibration generator 5 is connected. The torsion bar 1 thus acts as a vibration device in a feedback loop sized to have a self-excitation loop represents. This means that the torsion bar 1 by the vibration generator 5 is vibrated and through the feedback connection of this vibrator 5 is kept vibrating with the vibration sensor 6. These vibrations step with the respective resonance frequency of the torsion bar 1 on. This resonance frequency is dependent on the arrangement shown in FIG. 1 of the position in which the vibration mass 3 is in relation to the torsion bar 1 is located. Is the vibration mass in question from the lorsion bar 1 as a result a corresponding acceleration further away - that is, in the one in FIG. 1 dashed lines indicated upper position - this is the resonance frequency the arrangement be lower than in the case that the vibration mass 3 in the other position, also indicated by dashed lines. Depending on the direction and size of the respective acceleration, the above oscillates considered system with different frequency. The total permissible The frequency range is determined by the frequency pass band of the frequency filter 14. By setting the phase shifter 13 accordingly, the desired Vibration state can be established.

Am Ausgang des Frequenzfilters 14 ist ein Mischer 16 mit einem Eingang angeschlossen. Mit einem weiteren Eingang ist der Mischer 16 am Ausgang eines Referenzoszillators 21 angeschlossen. Dieser Referenzoszillator 21 gibt Signale mit einer Frequenz von fc ab, die von der mit f1 bezeichneten Frequenz der von dem Frequenzfilter 14 abgegebenen Signale subtrahiert wird. Am Ausgang des Mischers 16 ist ein Frequenzfilter 17 angeschlossen, welches einen den möglichen bzw. zulässigen Signalfrequenzen entsprechenden Durchlaßbereich besitzt.At the output of the frequency filter 14 is a mixer 16 with an input connected. With a further input, the mixer 16 is at the output of a reference oscillator 21 connected. This reference oscillator 21 outputs signals with a frequency of fc from, the frequency denoted by f1 of the output from the frequency filter 14 Signals is subtracted. A frequency filter 17 is connected to the output of the mixer 16, which has a pass band corresponding to the possible or permissible signal frequencies owns.

Am Ausgang des zuletzt betrachteten Frequenzfilters 17 ist zum einen ein Impulsformer 18 mit seiner Eingangsseite angeschlossen. Am Ausgang dieses Impulsformers 18 ist ein einen Codierer darstellender Frequenz-Code-Wandler 19 angeschlossen, der an einem Ausgang 20 Digital-Signale abzugeben vermag, die der jeweiligen Schwingungsfrequenz des Schwingungsaufnehmers 6 und damit des Torsionsstabes 1 entsprechen. Am Ausgang des Frequenzfilters 17 ist ferner ein Frequenzdiskriminator 22 angeschlossen, der an einem Ausgang 23 bei Auftreten von Signalen einzelner Frequenzen und damit einzelner Beschleunigungsmomente Ausgangssignale, und zwar vorzugsweise in Form von Impulsen abzugeben vermag, die beispielsweise mittels eines Zählers zum Zwecke der Auswertung gezählt werden können.On the one hand, at the output of the frequency filter 17 considered last a pulse shaper 18 connected to its input side. At the output of this pulse shaper 18, a frequency code converter 19 which is an encoder is connected, which is able to emit digital signals at an output 20, those of the respective oscillation frequency of the vibration sensor 6 and thus of the torsion bar 1 correspond. A frequency discriminator 22 is also connected to the output of the frequency filter 17, at an output 23 when signals of individual frequencies and thus individual acceleration torques output signals, preferably in the form of pulses able to emit, for example by means of a counter for the purpose the evaluation can be counted.

in Fig. 2 ist eine erste Modifikation der in E'ig. 1 dargestellten Anordnung veranschaulicht. Die in Fig. 2 dargestellte modifizierte Anordnung enthält zusätzlich zu den bei der Anordnung gemäß Fig. 1 vorgesehenen und in Fig. 2 entsprechend bezeichneten Einrichtungen eine Dämpfungseinrichtung in Form einer Wirbelstromdämpfungseinrichtung, die aus einer mit dem Torsionsstab 1 fest verbundenen Kupferscheibe 7 und aus einem Elektromagneten 8 besteht, der über eine Schalteranordnung 9 mit einem Strom I gespeist werden kann. in Abhängigkeit von der Höhe des jeweils fließenden Stromes I tritt eine mehr oder minder starke Bedämpfung der jeweiligen Schwingung des Torsionsstabes 1 auf, und zwar in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Beschleunigung. Damit stellt also diese Wirbelstromdämpfungseiririditung eine zusätzliche Anordnung dar, mit deren Hilfe eine beschleunigungsabhängige Beeinflussung der Resonanzfrequenz des im Zusammenhang mit Fig. 1 betrachteten Schwingungssystems auftritt.in Fig. 2 is a first modification of the E'ig. 1 shown Arrangement illustrated. The modified arrangement shown in Fig. 2 includes in addition to those provided in the arrangement according to FIG. 1 and correspondingly in FIG designated devices a damping device in the form of an eddy current damping device, the one with the torsion bar 1 firmly connected copper washer 7 and one There is an electromagnet 8, which is fed with a current I via a switch arrangement 9 can be. depending on the level of the current I flowing in each case a more or less strong damping of the respective oscillation of the torsion bar 1, depending on the acceleration determined in each case. In order to So this eddy current damping conduit represents an additional arrangement, with their help, an acceleration-dependent influence on the resonance frequency of the vibration system considered in connection with FIG. 1 occurs.

in hig. 3 ist eine zweite Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Anordnung veranschaulicht. Die in Fig. 3 dargestellte modifizierte Anordnung unterscheidet sich von der in Sig. 2 dargestellten Anordnung lediglich dadurch, daß sie zusätzlich zu der Wirbelstromdämpfungseinrichtung eine Permanentmagnetanordnung 10 und einen zwischen einzelnen Nord-Süd-Polpaaren dieser Permanentmagnetanordnung verlaurenden elektrischen Leiter enthält, der von einem Strom Ix durchflossen ist. Dieser Strom Ix ist mittels einer Schalteranordnung 11 einstellbar. Der von dem Strom Ix durchflossene elektrische Leiter oder die Permanentmagnetanordnung 10 ist mit dem Torsionsstab 1 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden. Damit stellt die Permanentmagnetanordnung 10 zusammen mit dem von dem Strom Ix durchflossenen elektrischen Leiter eine Steifigkeitsanordnung dar, die in Abhängigkeit von der Höhe des Stromes lx die Steifigkeit des ein Steifigkeitselement darstellenden Torsionsstabes 1 entsprechend einzustellen gestattet.in hig. 3 is a second modification of that shown in FIG Arrangement illustrated. The modified arrangement shown in FIG. 3 differs differs from the arrangement shown in Sig. 2 only in that they additionally to the eddy current damping device a permanent magnet arrangement 10 and a between individual north-south pole pairs of this permanent magnet arrangement Contains electrical conductor through which a current Ix flows. This stream Ix is by means of a Switch arrangement 11 adjustable. The from the current Ix flowing through electrical conductors or the permanent magnet arrangement 10 is connected to the torsion bar 1 in any suitable manner. So that represents the permanent magnet arrangement 10 together with that through which the current Ix flows electrical conductors represent a stiffness arrangement that depends on the Amount of the current lx the rigidity of the torsion bar, which is a rigidity element 1 to be adjusted accordingly.

Sämtliche vorstehend beschriebenen Anordnungen gestatten die Beschleunigung einer Einrichtung zu ermitteln und den Beschleunigungswerten entsprechende Digital-Signale abzugeben. LeerseiteAll the arrangements described above allow the acceleration a device to determine and the acceleration values corresponding digital signals submit. Blank page

Claims

Claims m 1. Arrangement for Brmittelung the acceleration a bin device by means of an acceleration sensor connected to this device, characterized in that the acceleration sensor is a vibration device (1) contains a vibration generator in a self-excitation circuit (5,6,12,13,14,15) (5) and one connected to this by a feedback circuit (12,13,14,15) Vibration sensors (6) are assigned that the vibration device (1) with a vibration mass (3) is provided, which is arranged so that it through Displacement of its point of action as a result of acceleration, the resonance frequency the vibration device (1) changes accordingly, and that with the vibration sensor (6) a frequency code converter (19) is connected to the respective oscillation frequency of the vibration sensor (6) and thus the vibration device (1) accordingly Digital signal emits.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the vibration device (1) a stiffness element with a non-linear spring characteristic for acceleration-dependent Change in resonance frequency is.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that with the vibration device (1) a damping device (7,8,9) is connected, which depends on the acceleration the resonance frequency of the Vibration device (1) changes.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in the feedback circuit a phase shifter (13) and a frequency filter (14) are included.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that in the feedback circuit at least one amplifier (12; 15) is included.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the Frequency code converter (19) connected to the output side of the frequency filter (14) is.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the frequency-code converter (19) via a further frequency filter (17) connected upstream of it at the output of a Mixer (16) is connected, which has an input on said a frequency filter (14) and connected with a further input to a reference oscillator (21) is.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that between the output of said further frequency filter (17) and the input of the frequency-code converter (19) a pulse shaper (18) is provided.

9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that with the output of said further frequency filter (17) is a frequency discriminator (22) is connected to the frequency of occurrence of signals of individual frequencies and thus to determine individual acceleration moments for the purpose of evaluation allowed.