DE3816628A1

DE3816628A1 - Beschleunigungsmessvorrichtung

Info

Publication number: DE3816628A1
Application number: DE3816628A
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kobayashi
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1989-04-20
Also published as: FR2621129A1; FR2621129B1; DE3816628C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschleunigungsmeßvor richtung für das Erfassen einer Beschleunigung oder Verlang samung.

Aus dem Stand der Technik ist eine in Fig. 17 dargestellte Beschleunigungsmeßvorrichtung bekannt. Diese Meßvorrichtung hat einen Träger 1, der an einem Ende durch einen Sockel 3 gehalten ist und an dem anderen Ende frei ist, und an dem Träger 1 angebrachte Dehnungsmeßstreifen 2. Wenn an dieser Meßvorrichtung eine Beschleunigungskraft aufgebracht wird, wird das freie Ende des Trägers 1 versetzt, wodurch an dem Träger 1 eine Biegung entsteht. Die an dem Träger 1 entste hende Biegung wird dann mittels der Dehnungsstreifen 2 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Dabei ist die an dem Träger 1 entstehende Biegung zu dem Absolutwert der Beschleu nigung proportional. Infolgedessen wird das mittels der Deh nungsmeßstreifen 2 erzeugte elektrische Signal zu einem zu dem Absolutwert der Beschleunigung proportionalen bestimmten Signal.

Solche Meßvorrichtungen sind in verschiedenerlei Patentanmel dungen vorgeschlagen, wie beispielsweise in der am 27. Juni 1986 veröffentlichten JP-OS 1 39 758/1986. In dieser JP-OS ist eine Halbleiter-Beschleunigungsmeßvorrichtung mit einem Trä ger aus Silicium und mit piezoelektrischen Widerständen als Dehnungsmeßstreifen 2 beschrieben. In dieser Meßvorrichtung muß zum Erfassen von geringen Beschleunigungswerten der Trä ger 1 bei geringer Beschleunigung stark gebogen werden. Zum Erfassen geringerer Beschleunigungswerte könnte das von den Dehnungsmeßstreifen 2 erzeugte elektrische Signal verstärkt werden. Das Verstärken des elektrischen Signals ist jedoch bei der Meßvorrichtung nicht günstig, da nicht nur die elek trischen Nutzsignale, sondern auch zugleich Störsignale ver stärkt werden. Um bei kleineren Beschleunigungswerten den Träger 1 stark zu biegen, ist es erforderlich, die mechani sche Festigkeit des Trägers 1 beispielweise durch dessen Verdünnung zu verringern oder eine Masse an dem freien Ende des Trägers 1 durch das Befestigen eines Gewichts an dem freien Ende oder dergleichen zu vergrößern. Falls jedoch die mechanische Festigkeit des Trägers 1 herabgesetzt wird, ist nach einer übermäßig starken Beschleunigung nicht immer eine normale Messung möglich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich durch Brechen oder plastisches Verformen des Trägers 1 und dergleichen die Meßcharakteristik für die Beschleunigung verändern kann.

Der Erfindung liegt infolgedessen die Aufgabe zugrunde, zum Ausschalten der vorangehend aufgeführten Mängel der herkömm lichen Meßvorrichtungen eine Beschleunigungsmeßvorrichtung zu schaffen, die das Messen kleiner Beschleunigungswerte ermög licht.

Ferner soll mit der Erfindung eine Beschleunigungsmeßvorrich tung geschaffen werden, bei der eine durch eine übermäßig starke Beschleunigung verursachte Änderung der Meßcharakteri stik verhindert ist.

Weiterhin soll die erfindunsgemäße Beschleunigungsmeßvor richtung ein genaues, mit geringen Fehlern behaftetes elek trisches Signal abgeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Beschleu nigungsmeßvorrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Schnitts längs einer Linie I-I in Fig. 16 und zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 2 ist eine Ansicht eines Schnitts längs einer Linie II-II in Fig. 16 und zeigt das erste Ausführungsbei spiel.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht für die Erläuterung des Entstehens von Fehlern.

Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Signalaufberei tungsschaltung der Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 ist eine Ansicht eines Schnitts längs einer Linie I-I in Fig. 16 und zeigt ein zweites Ausführungsbei spiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 6 ist eine Ansicht eines Schnitts längs einer Linie II-II in Fig. 16 und zeigt das zweite Ausführungsbei spiel.

Fig. 7 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie I-I in Fig. 16 und zeigt ein drittes Ausführungsbei spiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 8 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie II-II in Fig. 16 und zeigt das dritte Ausführungsbei spiel.

Fig. 9 ist ein Schaltbild einer Signalaufberei tungsschaltung der Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 10 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie I-I in Fig. 16 und zeigt ein viertes Ausführungsbei spiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 11 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie II-II in Fig. 16 und zeigt das vierte Ausführungsbei spiel.

Fig. 12 ist eine Schrägansicht eines fünften Aus führungsbeispiels der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 13 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie I-I in Fig. 16 und zeigt ein sechstes Ausführungsbei spiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung.

Fig. 14 ist eine Ansicht eines Schnitts längs der Linie II-II in Fig. 16 und zeigt ein siebentes Ausführungsbei spiel.

Fig. 15 ist ein Schaltbild einer Signalaufberei tungsschaltung der Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß dem siebenten Ausführungsbeispiel.

Fig. 16 ist eine Schrägansicht, die die äußere Gestaltung der Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß den Aus führungsbeispielen zeigt.

Fig. 17 ist eine Draufsicht auf eine Beschleuni gungsmeßvorrichtung nach dem Stand der Technik.

Die Fig. 1, 2 und 16 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Beschleunigungsmeßvorrichtung. Gemäß Fig. 16 ist eine Meßvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in ein Gehäuse 17 eingebaut. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2 hat die Meßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen Träger 11, zwei Sockel 12 und 13 zum Halten der beiden Enden des Trägers 11, ein im wesentlichen an der Mitte des Trägers 11 angebrachtes Gewicht 15 zum Verwinden des Trägers 11 entsprechend einer ausgeübten Beschleunigung und zwei Dehnungsmeßstreifen 16 für das Messen des Ausmaßes der Ver windung des Trägers 11.

Die beiden Enden des Trägers 11 sind durch die beiden Sockel 12 und 13 festgelegt. An der Mitte des Trägers 11 ist an diesem ein Auslegerteil 14 befestigt. Dieses Auslegerteil 14 steht senkrecht von einer Seite 11 a des Trägers 11 ab. An dem Ende des Auslegerteils 14 ist das Gewicht 15 befestigt.

An den beiden Seiten des Gewichts 15 sind die beiden Deh nungsmeßstreifen 16 angebracht. Die beiden Dehnungsmeßstrei fen 16 sind an dem Träger 11 derart angebracht, daß bestimmte Belastungen oder Verformungen in einer gegenüber der Längs richtung des Trägers 11 um 45° geneigten Richtung erfaßt werden. Diese Dehnungsmeßstreifen 16 sind über (nicht gezeig te) Leiter mit einer Signalaufbereitungsschaltung 21 verbun den.

Der Träger 11 und die Sockel 12 und 13 sind in das Gehäuse 17 eingebaut. An der Innenseite des Gehäuses 17 sind zwei An schläge 18 befestigt. Zwischen den Anschlägen und dem Gewicht 15 sind zwei Zwischenräume 20 gebildet. Es ist zwar auch vorteilhaft, die Abmessungen der Zwischenräume 20 entspre chend der mechanischen Festigkeit des Trägers 11 festzulegen, jedoch werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Abmessungen der Zwischenräume 20 entsprechend der zulässigen Fehlergröße bestimmt.

Anhand der Fig. 3 wird nun die Ursache für das Entstehen von Fehlern erläutert. Wenn an der Meßvorrichtung 10 eine Be schleunigung α wirkt, entsteht proportional zu dem Absolut wert der Beschleunigung eine Kraft F. Hierbei wird das Ge wicht 15 unter Verwindung des Trägers 11 um die Längsach se 11 b des Trägers 11 verschwenkt. Falls die durch die Be schleunigung hervorgerufene Kraft F konstant gehalten wäre, würde sich bei dem Schwenken des Gewichts 15 eine mit der Verwindeverformung in Beziehung stehende Belastung f verrin gern. Daher werden derartige Fehler bzw. Abweichungen umso größer, je größer das Ausmaß der Verwindeverformung, nämlich die aufgebrachte Beschleunigung wird. Infolgedessen werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Abmessungen der Zwi schenräume 20 gemäß der zulässigen Größe der Abweichungen bzw. Fehler festgelegt.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird nun die Funktion der Meßvorrich tung 10 erläutert:

Wenn an der in Fig. 2 gezeigten Meßvorrichtung 10 in X-X- Richtung eine Beschleunigung auftritt, entsteht an dem Ge wicht 15 eine zu dem Absolutwert der Beschleunigung propor tionale Kraft. Durch die an dem Gewicht 15 entstehende Kraft wird der Träger 11 verwunden, so daß an diesem eine zu dem Absolutwert der Beschleunigung proportionale Verwindeverfor mung hervorgerufen wird. Bei diesem Zustand ist die an dem Träger 11 erzeugte Verwindeverformung in der Längsrichtung des Trägers 11 gleichmäßig verteilt. Wenn der Träger 11 durch das Verwinden verformt wird, entsteht an dem Träger 11 eine zu dem Ausmaß der Verformung proportionale Belastung. Das Ausmaß der Belastung an dem Träger 11 wird mittels der Deh nungsmeßstreifen 16 in das elektrische Signal umgesetzt.

Bei der Meßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Beschleunigung über die Verwindeverformung des Trä gers 11 gemessen. Wenn der Träger 11 durch das Verwinden verformt wird, entstehen an dem Träger 11 sowohl eine Druck belastung als auch eine Dehnungsbelastung in Richtungen, die einander unter rechten Winkeln schneiden. Die erzeugten Druck- und Dehnungsbelastungen werden jeweils unter 45° zur Längsrichtung des Trägers 11 ausgeübt. Infolgedessen kann entweder die Druckbelastung oder die Dehnungsbelastung in das elektrische Signal umgesetzt werden, wenn ein einzelner Deh nungsmeßstreifen 16 an dem Träger 11 in der gegenüber der Längsrichtung des Trägers 11 um 45° versetzten Richtung ange bracht wird.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel entsteht die Verwindever formung symmetrisch in bezug auf das Gewicht 15 an dem Träger 11, da der Träger 15 an der Mitte des Trägers 11 befestigt ist. Daher kann für die Meßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Wheatstone-Brückenschaltung verwen det werden, da die beiden Dehnungsmeßstreifen 16 beiderseits des Gewichts 15 parallel zueinander und unter 45° gegen die Längsrichtung des Trägers 11 geneigt angebracht sind. Infol gedessen wird durch den einen Dehnungsmeßstreifen 16 die Druckbelastung und durch den anderen Dehnungsmeßstreifen 16 die Dehnungsbelastung erfaßt.

Anhand der Fig. 4 wird nun die Signalaufbereitungsschaltung 21 der Meßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Hinsichtlich der Wheatstone-Brückenschaltung erüb rigt sich eine ausführliche Erläuterung der Funktion, da diese in einer Vielzahl von Veröffentlichungen beschrieben ist. Durch die Verwendung der Wheatstone-Brückenschaltung in der Meßvorrichtung 10 werden jedoch durch Temperaturänderun gen und dergleichen verursachte Änderungen der Meßcharakteri stika der Dehnungsmeßstreifen 16 gegeneinander ausgeglichen, so daß mit der Meßvorrichtung geringe Beschleunigungswerte genauer meßbar sind.

Ferner ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel die entstehende Belastung gleichmäßig über die ganze Länge des Trägers 11 verteilt, da die Verwindeverformung gleichmäßig in der Längs richtung des Trägers 11 verteilt ist. Infolgedessen ergäbe sich bei einer Änderung der Anbringungsstellen der Dehnungs meßstreifen 16 keine Änderung der Meßcharakteristik, wenn die Dehnungsmeßstreifen 16 parallel zueinander und gegenüber der Längsrichtung des Trägers 11 unter einem Winkel von 45° geneigt angebracht werden. Infolgedessen ist die Meßvorrich tung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zur Massenfabri kation von Meßvorrichtungen mit ausgeglichenen bzw. gleich mäßigen Meßeigenschaften geeignet.

Anhand der Fig. 5 und 6 wird die Beschleunigungsmeßvorrich tung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel das Auslegerteil 14 weggelassen, während das Gewicht 15 direkt an dem Träger 11 befestigt ist. Ferner sind die bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen An schläge 18 weggelassen, so daß bei dem zweiten Ausführungs beispiel die Zwischenräume 20 zwischen dem Gewicht 15 und dem Gehäuse 17 gebildet sind. Wie bei dem ersten Ausführungsbei spiel werden die Abmessungen der Zwischenräume 20 entspre chend der zulässigen Fehlergröße festgelegt. Der übrige Auf bau der Meßvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher erübrigt sich die ausführliche Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels.

Anhand der Fig. 7, 8 und 9 wird nun die Beschleunigungsmeß vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel erläu tert. Bei der Meßvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungs beispiel werden statt der beiden Dehnungsmeßstreifen 16 bei dem ersten Ausführungsbeispiel vier Dehnungsmeßstreifen 16 a, 16 b, 16 c und 16 d verwendet. Die vier Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d werden folgendermaßen angebracht: Die Dehnungsmeß streifen 16 a und 16 c werden an einer Fläche des Trägers 11 beiderseits des Gewichts 15 parallel zueinander und in der gegenüber der Längsrichtung des Trägers 11 um +45° geneigten Richtung angebracht. Die Dehnungsmeßstreifen 16 b und 16 d werden an der einen Fläche des Trägers 11 beiderseits des Gewichts 15 parallel zueinander und in der gegenüber der Längsrichtung des Trägers 11 um -45° geneigten Richtung ange bracht. Dann werden die vier Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d über (nicht gezeigte) Leiter an eine Signalaufbereitungs schaltung 22 angeschlossen.

Eine ausführliche Beschreibung der Signalaufbereitungsschal tung 22 erübrigt sich, da die Wheatstone-Brückenschaltung bekannt ist. Durch die Signalaufbereitungsschaltung 22 mit den vier Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d werden die durch Temperaturänderungen und dergleichen verursachten Änderungen der Meßkennlinien der Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d gegen einander aufgehoben, so daß mit der Meßvorrichtung niedrige Beschleunigungswerte genauer gemessen werden können. Der übrige Aufbau ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher ist eine ausführliche Beschreibung des dritten Ausführungsbei spiels weggelassen.

Anhand der Fig. 10 und 11 wird nun die Beschleunigungsmeßvor richtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Träger 11 aus seiner Lage bei dem dritten Ausführungsbeispiel um 90° um die Längsachse 11 b verdreht. Infolgedessen ist die Lage des Ge wichts 15 in bezug auf den Träger 11 von derjenigen bei dem dritten Ausführungsbeispiel verschieden.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel steht das Gewicht 15 in einer derartigen Richtung ab, daß der Träger 11 schwer zu biegen ist. Daher ist bei Beschleunigungen in Richtung Y-Y und Z-Z nach Fig. 10 das Ausmaß der Biegeverformung des Trägers 11 gering. Infolgedessen hat die Meßvorrichtung 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eine ausgeprägte Richt wirkung. Daher wird mit der Meßvorrichtung 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nur die Beschleunigung in der Richtung X-X erfaßt. Ferner hat auch die Meßvorrichtung 10 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eine hohe Haltbarkeit in bezug auf Beschleunigungen in den Richtungen Y-Y oder Z-Z.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist die übrige Gestaltung die gleiche wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel. Daher ist eine ausführliche Beschreibung des vierten Ausführungs beispiels weggelassen.

Die Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß einem fünften Ausfüh rungsbeispiel wird nun anhand der Fig. 12 beschrieben. Das fünfte Ausführungsbeispiel stellt ein Beispiel für die Ver einfachung des vierten Ausführungsbeispiels dar. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind der Träger 11, das Ausleger teil 14 und das Gewicht 15 durch Feinstbearbeitung eines Siliciumplättchens 23 einstückig ausgebildet. An dem Träger 11 sind die Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d als Diffusionswi derstände aus Silicium direkt ausgebildet. Daher können die Lagen der Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d sehr genau festge legt werden. Infolgedessen ist die Meßvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zur Massenherstellung von Meßvor richtungen mit gleichen Meßeigenschaften geeignet.

Darüber hinaus kann bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Träger 11 durch Ätzen dünner gestaltet werden. Infolgedessen kann die Dicke des Trägers 11 auf freie Weise entsprechend dem niedrigsten zu erfassenden Beschleunigungswert festgelegt werden.

Hinsichtlich des übrigen Aufbaus entspricht das fünfte Aus führungsbeispiel dem vierten Ausführungsbeispiel. Daher erüb rigt sich die ausführliche Beschreibung des fünften Ausfüh rungsbeispiels.

Anhand der Fig. 13 wird nun die Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel wird als Vorrichtung zum Messen des Ausmaßes der Verwindeverformung des Trägers 11 statt der bei dem vierten Ausführungsbeispiel verwendeten Dehnungsmeß streifen 16 a bis 16 d ein Lichtdetektor mit einer Leuchtdiode 24 und einem Halbleiter-Lagesensor 26 verwendet. Die Leucht diode 24 ist als Lichtquelle außerhalb des Gehäuses 17 ange ordnet. Das von der Leuchtdiode 24 abgegebene Licht wird über eine optische Faser bzw. einen Lichtwellenleiter 25 zu dem Lagesensor 28 gesendet. Der Lichtwellenleiter 25 ist mit einem Ende an der Leuchtdiode 24 und mit dem anderen Ende an dem Gewicht 15 befestigt. Das von der Leuchtdiode 24 abgege bene Licht trifft auf den Lagesensor 26, welcher ein Element ist, das die Stelle des Lichteinfalls in eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom umsetzt. Wenn bei dem sechsten Ausführungsbeispiel durch die Beschleunigung der Träger 11 verwunden wird, verschiebt sich die Stelle des Lichteinfalls. Hierdurch wird von dem Lagesensor 26 die zu der erfaßten Beschleunigung proportionale elektrische Span nung abgegeben.

Die übrige Gestaltung ist bei dem sechsten Ausführungsbei spiel die gleiche wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel. Daher erübrigt sich die ausführliche Beschreibung des sech sten Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 14 zeigt die Beschleunigungsmeßvorrichtung gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel. Bei dem siebenten Aus führungsbeispiel werden als Vorrichtung zum Messen des Aus maßes der Verwindeverformung des Trägers 11 statt der bei dem vierten Ausführungsbeispiel verwendeten Dehnungsmeßstreifen 16 a bis 16 d eine Primärwicklung 27 und zwei Sekundärwicklun gen 28 verwendet. Die Primärwicklung 27 ist um das Gewicht 15 herum gewickelt und wird mit einer Wechselspannung einer gewählten Frequenz erregt. Die beiden Sekundärwicklungen 28 sind nahe dem Gewicht 15 derart gewickelt, daß sie den beiden Enden der Primärwicklung 27 gegenübergesetzt sind. Die Sekun därwicklungen 28 sind mittels (nicht gezeigter) Befestigungs vorrichtungen an dem Gehäuse 17 festgelegt. Zwischen dem Gewicht 15 und den Sekundärwicklungen 28 sind bestimmte ge wählte Abstände eingehalten. Infolgedessen ergibt sich keine gegenseitige Behinderung zwischen dem Gewicht 15 und den Sekundärwicklungen 28, wenn das Gewicht 15 entsprechend der Verformung des Trägers 11 versetzt wird. Wenn bei dem sieben ten Ausführungsbeispiel der Träger 11 durch die Beschleuni gung verwunden wird, ändern sich die in den Sekundärwicklun gen 28 induzierten Spannungen durch die dem Ausmaß der Ver windeverformung des Trägers 11 entsprechende Änderung der Gegeninduktivität zwischen der Primärwicklung 27 und den Sekundärwicklungen 28. Die beiden Sekundärwicklungen 28 sind gemäß der Darstellung in Fig. 15 jeweils an eine Signalaufbe reitungsschaltung 29 angeschlossen, von der eine zu dem Be schleunigungswert proportionale Spannung abgegeben wird.

Hinsichtlich des übrigen Aufbaus ist das siebente Ausfüh rungsbeispiel das gleiche wie das vierte Ausführungsbeispiel. Daher erübrigt sich eine ausführliche Beschreibung des sie benten Ausführungsbeispiels.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, daß die für das Verwinden des Trägers 11 erforderliche Belastung unabhängig von der Gesamtlänge des Trägers 11 festgelegt ist. Daher kann die Biegefestigkeit des Trägers 11 ohne Verringerung des meßbaren Beschleunigungswerts dadurch erhöht werden, daß ein kurzer Träger 11 benutz wird.

Ferner wird in der Beschleunigungsmeßvorrichtung der Träger 11 stark verformt, wobei das Gewicht 15 von dem Träger 11 absteht. Daher können die Anschläge 18 hinsichtlich ihrer Lage auf einfache Weise und grob festgelegt werden.

Es wird eine Beschleunigungsmeßvorrichtung zum Messen einer Beschleunigung und/oder Verlangsamung beschrieben. Die Be schleunigungsmeßvorrichtung hat einen Träger, eine die Enden des Trägers festhaltende Haltevorrichtung, ein im wesentli chen an der Mitte des Trägers angebrachtes Gewicht für das Verwinden des Trägers entsprechend einer anliegenden Be schleunigung und eine Torsionsmeßvorrichtung für das Messen des Ausmaßes der Verwindeverformung des Trägers. Wenn an der Meßvorrichtung eine Beschleunigung entsteht, wird der Träger proportional zu dem Beschleunigungswert verwunden und ver formt. Die Verformung des Trägers wird mittels der Torsions meßvorrichtung erfaßt, die ein der Höhe der Beschleunigung entsprechendes Signal abgibt.

Claims

1. Beschleunigungsmeßvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Träger (11), eine Haltevorrichtung (12, 13, 18) zum Halten zumindest der beiden Enden des Trägers, eine im wesentlichen an der Mitte des Trägers angebrachte Verwindevorrichtung (14, 15) zum Verwinden des Trägers entsprechend einer aufgebrach ten Beschleunigung und eine Torsionsmeßvorrichtung (16, 21; 16 a bis 16 d, 22; 24 bis 26; 27 bis 29) zum Messen des Aus maßes der Verwindeverformung des Trägers.

2. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine Befestigungs vorrichtung (12, 13) zum Festlegen der beiden Enden des Trägers (11) und eine Anschlagvorrichtung (18) zum Begrenzen des Verwindens des Trägers aufweist.

3. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (12, 13) zwei Sockel für das Festlegen der beiden Enden des Trägers (11) aufweist.

4. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwindevorrichtung ein in bezug auf den Träger (11) senkrecht abstehendes Ge wichtteil (14, 15) für das Verwinden des Trägers aufweist.

5. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtteil (14, 15) ein Auslegerteil (14) aufweist.

6. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Torsionsmeßvorrichtung für das Messen des Ausmaßes der Verwindeverformung des Trä gers (11) eine Wandlervorrichtung (16; 16 a bis 16 d; 24 bis 26; 27, 28) zum Umsetzen des Ausmaßes der Verwindeverformung in ein elektrisches Signal und eine Signalaufbereitungsein richtung (21; 22; 29) zum Verarbeiten des elektrischen Si gnals aufweist.

7. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlervorrichtung für das Umsetzen des Ausmaßes der Verwindeverformung Dehnungsmeßstreifen (16; 16 a bis 16 d) aufweist.

8. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlervorrichtung für das Umsetzen des Ausmaßes der Verwindeverformung eine Vorrichtung (26) zum Umsetzen der Lage einer Lichteinfallstelle in das elektrische Signal, eine Lichtquelle (24) zum Erzeugen des einfallenden Lichts und einen an die Lichtquelle angeschlossenen und an dem Träger (11) befestigten Lichtwellenleiter (25) aufweist.

9. Beschleunigungsmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlervorrichtung zum Umsetzen des Ausmaßes der Verwindeverformung mindestens zwei Wicklungen (27, 28) aufweist.