FR2582404A1 - Accelerometre - Google Patents

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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/093—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by photoelectric pick-up
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells

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Abstract

ACCELEROMETRE COMPRENANT UNE MASSE INERTE, MONTEE ELASTIQUEMENT DANS UN BOITIER, ET UN DISPOSITIF DE MESURE DE LA FORCE S'EXERCANT SUR LADITE MASSE. LA MESURE D'ACCELERATION S'EFFECTUE A L'AIDE D'UNE SOURCE LUMINEUSE 3 DISPOSEE A L'INTERIEUR DE LA MASSE INERTE 2 ET ILLUMINANT PAR AU MOINS UN PERCAGE 4 DE LA MASSE UNE OU PLUSIEURS CELLULES PHOTOELECTRIQUES 6 SITUEES SUR LA PAROI INTERIEURE 5 DU BOITIER. CE DISPOSITIF PERMET UN DEPOUILLEMENT DIRECT DES SIGNAUX, DES MOTS NUMERIQUES POUVANT ETRE DELIVRES PAR DIVERSES CELLULES PHOTOELECTRIQUES POUR LA DETERMINATION DE LA POSITION.

Description

La présente invention concerne un accéléromètre comprenant une masse
inerte, montée élastiquement dans un boîtier, et un dispositif
de mesure de la force s'exerçant sur la masse inerte.
Des accéléromètres sont connus (brevet de la République fédé-
raie d'Allemagne n 26 24 884 par exemple), dans lesquels deux surfaces réfléchissantes en regard forment, pour la mesure de la force, une fente dont une force s'exerçant sur la masse inerte fait varier l'angle au sommet. Une variation de l'angle de la fente fait varier le nombre de réflexions et l'angle de réflexion, mesuré vers la face réfléchissante, d'un faisceau lumineux émis par la source sous un angle déterminé, et par suite l'intensité de la lumière
incidente sur son orifice d'entrée.
Des accéléromètres sont en outre connus (demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n 25 56 298 par exemple), dans lesquels la masse inerte soumise à une force d'accélération agit sur une cellule piezoélectrique. La charge piezoélectrique produite est mesurée et constitue une mesure de la force d'accélération apparue. La pratique a montré que les piezocéramiques usuelles présentent un comportement irrégulier et incontr8ôlé après avoir été soumises à des influences de température
et de vieillissement.
Au total, de tels accéléromètres connus sont très coûteux à l'achat et en utilisation. L'électronique de dépouillement des
accéléromètres connus est sensible aux dérangements.
L'invention a pour objet un accéléromètre simple et économi-
que, mécaniquement robuste et insensible aux dérangements, et per-
mettant un traitement simple des signaux.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la masse contient au moins une source lumineuse qui, par au moins
un perçage de la masse, illumine au moins une cellule photoélec-
trique disposée sur la paroi intérieure du boîtier.
Un tel accéléromètre est mécaniquement robuste et l'application
du principe numérique minimise les influences possibles de dérange-
ments. Selon une autre caractéristique importante de l'invention,
plusieurs cellules photoélectriques sont, dans le cas d'un per-
çage, disposées avec écartement suivant la direction du mouve-
ment. La source lumineuse est dans ce cas utilisée avec un seul pergage, de sorte que lors de l'incidence du faisceau lumineux sur la cellule photoélectrique correspondante, une électronique de
décodage délivre un signal numérique correspondant à l'accéléra-
tion qui produit la déviation considérée.
Dans une forme de réalisation particulièrement favorable, et en cas d'emploi de plusieurs cellules photoélectriques disposées sur un cercle directeur, plusieurs groupes de plusieurs perçages
écartés et sensiblement perpendiculaires aux cellules photoélec-
triques sont prévus sur des droites parallèles. Dans une telle forme de réalisation, un mot numérique est par exemple délivré
par un étage de comptage électronique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une cellule photoélectrique est affectée à chaque groupe de perçages et une disposition appropriée des pergages de chaque groupe permet une
résolution numérique directe des signaux. Une disposition appro-
priée des perçages d'un groupe avec écartement et une cellule photoélectrique affectée à chaque groupe permettent de faire varier
le nombre de groupes de perçages correspondant à un mot numérique.
Un mot numérique présentant un nombre approprié de rangs peut
être obtenu, selon le nombre de groupes de perçages. Une électro-
nique raccordée permet le traitement direct de tels mots numéri-
ques, minimisant ainsi les influences perturbatrices et l'appareil-
lage de dépouillement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la masse com-
prend sur chaque face frontale, suivant la direction du mouvement,
un ressort assurant l'alimentation de la source lumineuse.
Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la masse comprend sur chaque face frontale, suivant la direction du mouvement, une substance conductrice et élastique, assurant
l'alimentation de la source lumineuse.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront
mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous
d'exemples de réalisation préférentielle et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la coupe d'un accéléromètre à deux groupes de perçages et deux cellules photoélectriques; la figure 2 est une coupe de l'accéléromètre représenté à la figure 1;
la figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un accélé-
romètre à deux groupes de perçage et deux cellules photoélectri-
ques pour la production directe d'un mot numérique; la figure 4 est une coupe de l'accéléromètre représenté à la figure 3; la figure 5 est la coupe d'un accéléromètre avec un perçage et plusieurs cellules photoélectriques; et la figure 6 est une coupe de l'accéléromètre représenté à la
figure 5.
L'accéléromètre représenté à la figure 1 est essentiellement constitué par le boîtier 1 et une masse inerte 2, fixée sur les ressorts 11, 12 et qui, soumise à l'action d'une force extérieure, est déviée dans le sens approprié. La masse inerte 2 est munie
d'un groupe de perçages 4a et d'un second groupe de perçages 4b.
Une source lumineuse 3 est affectée aux perçages 4a et 4b. Dans le boîtier 1, une cellule photoélectrique 6a, 6b est disposée en regard de chaque groupe de perçages 4a, 4b. Le dépouillement est assuré par un étage de comptage électronique, qui délivre un mot
numérique pouvant être traité directement.
Le plan de la figure 2 représente la masse 2 logée dans le
boîtier 1, la source lumineuse 3 illuminant les cellules photo-
électriques 6a et 6b par les perçages 4a et 4b.
La figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un accéléromètre, dont la masse 2 présente de nouveau deux groupes de perçages 4a et 4b disposés successivement suivant la direction du mouvement. Les perçages de chaque groupe sont voisins sur une génératrice de la masse inerte cylindrique et le signal de la source lumineuse 3 est obtenu par deux perçages situés côte à cSte, un perçage d'un groupe et aucun perçage du second groupe, un perçage
du second groupe et aucun perçage du premier groupe, ou aucun per-
gage sur une génératrice. Les cellules photoélectriques 6a et 6b reçoivent alors toutes deux un signal lumineux, une seule d'entre elles 6a ou 6b reçoit un signal lumineux ou ni l'une, ni l'autre
ne reçoit un signal lumineux. Un mot numérique est de nouveau pro-
duit ainsi et peut être traité directement. Aucune électronique de dépouillement n'est nécessaire dans cet exemple de réalisation, car les sigdaux lumineux représentent directement la position
correspondante de-la masse 2.
La figure 4 est de nouveau le plan de la masse 2, au centre de laquelle est disposée la source lumineuse 3, et les perçages 4a et 4b permettent l'illumination des cellules photoélectriques
6a et 6b par un faisceau lumineux correspondant.
La figure 5 représente une variante d'un accéléromètre dont la masse 2 ne comprend qu'un seul percage 4, de sorte que la
source lumineuse 3 située à l'intérieur de la masse 2, peut illu-
miner diverses cellules photoélectriques 6 du boîtier 1. Ces cellules 6 sont disposées successivement suivant la direction du mouvement et la position correspondante de la masse 2 peut être
déterminée selon la cellule photoélectrique illuminée. L'alimen-
tation de la source lumineuse 3 s'effectue par les ressorts 11, 12, une vis 13 permettant un étalonnage ou un ajustement de la
masse 2.
La figure 6 est le plan de la masse 2, la source lumineuse 3 illuminant les cellules photoélectriques 6 successives par le perçage unique 4 et permettant ainsi de déterminer la position
de la masse 2.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs,
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (6)

Revendications
1. Accéléromètre comprenant une masse inerte, montée élastique-
ment dans un boîtier, et un dispositif de mesure de la force
s'exerçant sur la masse inerte, ledit accéléromètre étant carac-
térisé en ce que la masse (2) contient au moins une source lumineuse (3) qui, par au moins un pergage (4) de la masse, illumine au moins une cellule photoélectrique (6) disposée sur
la paroi intérieure du boîtier (1).
2. Accéléromètre selon revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'un pergage (4), plusieurs cellules photoélectriques
(6) sont disposées avec écartement suivant la direction du mou-
vement.
3. Accéléromètre selon revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas d'emploi de plusieurs cellules photoélectriques (6) disposées
sur un cercle directeur (7), plusieurs groupes de plusieurs per-
çages (4) écartés et sensiblement perpendiculaires aux cellules
photoélectriques (6) sont prévus sur des droites (8) parallèles.
4. Accéléromètre selon revendication 3, caractérisé en ce qu'une
cellule photoélectrique (6) est affectée à chaque groupe de per-
gages (4) et une disposition appropriée des pergages (4) de chaque
groupe permet une résolution numérique directe des signaux.
5. Accéléromètre selon revendication 1, caractérisé en ce que la masse (2) comprend sur chaque face frontale (9, 10), suivant
la direction du mouvement, un ressort (11, 12) assurant l'alimen-
tation de la source lumineuse (3).
6. Accéléromètre selon revendication 1, caractérisé en ce que la masse (2) comprend sur chaque face frontale (9, 10), suivant
la direction du mouvement, une substance conductrice et élasti-
que, assurant l'alimentation de la source lumineuse (3).
FR8607324A 1985-05-22 1986-05-22 Accelerometre Expired FR2582404B1 (fr)

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