NO814342L

NO814342L - SHAFT ROMETER SUPPORT DEVICE.

Info

Publication number: NO814342L
Application number: NO814342A
Authority: NO
Inventors: Frederick V Holdren; Hans W Hugli; Martin E Larson; John M Kubler; Michael M Vanschoiack
Original assignee: Sundstrand Data Control
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1978-01-09
Also published as: NO146412C; AU504091B2; DE2759500C2; JPS6372561U; FR2375603A1; AU2248777A; FR2375600A1; FR2375603B1; DE2723244B2; IT1079895B; NO146412B; DE2723244A1; PL126426B1; DE2723244C3; GB1555281A; PL199415A1; DE2759499C2; GB1555282A; NO772177L; SE435552B

Description

'Denne oppfinnelse angår en understøttelsesanordning for akselerometre,'This invention relates to a support device for accelerometers,

så som'servokontrollerte lineære akselerometere med kapasitiv avføling. such as'servo-controlled linear accelerometers with capacitive sensing.

Med den-økende anvendelse av akselerometere i småfly og rakett-.navigasjonssystemer, samt andre anvendelser som krever lette elektroniske systemer, er reduksjon' i størrelse og vekt av akselerometere blitt stadig viktigere. I tillegg blir akselerometere ofte brukt i tilfeller hvor de utsettes for forholdsvis alvorlige fy-siske sjokk, vibrasjoner•og radikale temperatursvingninger som kan påvirke innretningens nøyaktighet. Det blir derfor ansett som viktig å redusere antall deler samt å redusere vekten og størrelsen på anordningen slik at virkningene av sjokk og temperatur kan mini-maliseres. With the increasing use of accelerometers in small aircraft and rocket navigation systems, as well as other applications that require lightweight electronic systems, reduction in the size and weight of accelerometers has become increasingly important. In addition, accelerometers are often used in cases where they are exposed to relatively serious physical shocks, vibrations and radical temperature fluctuations that can affect the device's accuracy. It is therefore considered important to reduce the number of parts as well as to reduce the weight and size of the device so that the effects of shock and temperature can be minimised.

Tidligere kjente servokontrollerte akselerometere anvender også' vanligvis en servotilbakekoplingskrets omfattende en belastningsmot-stand eller en annen anordning til å måle en strøm gjennom en posi-sjonstilbakeføringsspole hvor strømmen brukes som et mål på- akselerasjon. Impedansen til belastningsmotstanden kan imidlertid påvirke servosløyfeforsterkningen til tilbakekoplingskretsen, og en forandring i verdien av belastningsmotstandén kan tilveiebringe en ustabil tilbakekoplingssløyfe eller en uønsket frekvensrespons i systemet. I mange av de tidligere kjente systemer måles også spenningen over en posisjonstilbakeføringsspole istedet for strøm-men, noe som kan føre til' betydelige kalibreringsfeil som skyldes flere faktorer, bl.a. krafttilbakeføringsspolens impedans varierer med temperatur og strøm. En annen feilkilde eller kalibrerings-vanskelighet med kapasitive avfølingssystemer stammer fra den al-minnelige bruk av cn fast kapasitet•for sammenlikning med en annen variabel kapasitet sanimensalt av en akselerasjohsresponsiv pendel og en kondensatorplate hvor forskjellen i kapasitet mellom den faste kondensatoren og den variable kondensatoren blir brukt som et mål på akselerasjon; Bruken av en slik fast kondensator et utsatt for feil fra strøkapasiteter fra akselerometerrammen og huset og medfører således betydelige kalibreringsvansker. I tillegg er tidligere kjente akselerometere med kapasitiv avføling konstruert med forholdsvis store hus på grunn av de forholdsvis store kondensatorplatene som brukes for å måle utsvinget til pendelen .eller korreksjonsmassen. Sammen med de forholdsvis store husene og til-hørende mekaniske komponenter som er nødvendige på grunn av de forholdsvis store kondensatorene, krever tidligere kjente akselerometere vanligvis utvidete hus for å romme tilhørende elektronikk, eller en separat.boks for den tilhørende elektronikken. Siden tidligere kjente akselerometersystemer vanligvis omfatter en kraftføler og separate elektronikkretsér, krever de øket arbeid og installa-sjonskdstnader i forbindelse med sammensetning av flere deler og flere ytterligere elektriske forbindelser som tilveiebringer po-tensielle feilkilder, spesielt i ugunstige omgivelser. Prior art servo controlled accelerometers also typically employ a servo feedback circuit comprising a load resistor or other device to measure a current through a position feedback coil where the current is used as a measure of acceleration. However, the impedance of the load resistor can affect the servo loop gain of the feedback circuit, and a change in the value of the load resistor can provide an unstable feedback loop or an undesirable frequency response in the system. In many of the previously known systems, the voltage is also measured across a position feedback coil instead of the current, which can lead to significant calibration errors due to several factors, e.g. the power feedback coil impedance varies with temperature and current. Another source of error or calibration difficulty with capacitive sensing systems stems from the common use of a fixed capacitance for comparison with another variable capacitance in the sense of an acceleration-responsive pendulum and a capacitor plate where the difference in capacitance between the fixed capacitor and the variable capacitor becomes used as a measure of acceleration; The use of such a fixed capacitor is exposed to errors from stray capacitances from the accelerometer frame and housing and thus entails significant calibration difficulties. In addition, previously known accelerometers with capacitive sensing are constructed with relatively large housings due to the relatively large capacitor plates that are used to measure the swing of the pendulum or the correction mass. Along with the relatively large housings and associated mechanical components required due to the relatively large capacitors, previously known accelerometers usually require enlarged housings to accommodate the associated electronics, or a separate box for the associated electronics. Since previously known accelerometer systems usually include a force sensor and separate electronic circuits, they require increased work and installation costs in connection with the composition of several parts and several additional electrical connections that provide potential sources of error, especially in unfavorable environments.

Oppfinnelsen til-The invention of

veiebringer et servokontrollert akselerometer med en ramme■utformet i ett stykke, innesluttet i et hus, for understøttelse av: en pendel , en' posisjonsdetekterende anordning for.å detektere pendelens posisjonsmessige respons på akselerasjon, et tilbakeføringssystem for' å bevege pendelen til et forutbestemt sted/et kretskort og en integrert krets som reagerer på. den posisjonsdetekterende anordningen for styring av tilbakeføringsmekanismen. provides a servo-controlled accelerometer with a frame formed in one piece, enclosed in a housing, for supporting: a pendulum, a position detecting device for detecting the positional response of the pendulum to acceleration, a feedback system for moving the pendulum to a predetermined location /a circuit board and an integrated circuit that responds to. the position detecting device for controlling the return mechanism.

Den nevnte understøttelsesramme i ettThe aforementioned support framework in one

stykke ■ er hermetisk forseglet inne i 'et sylindrisk formet hus hvori en pendel eller seismisk masse formet som en padleåre ved en ende er dreibart festet-ved hjelp av en aksel og lagre til under-støttelsesrammen, et par kondensatorplater festet til rammen og med padleåren mellom kondensatorplatene slik at pendelbevegelse som et resultat av en akselerasjonskraft kan måles, en magnetanordning som samvirker med en torsjonsspole festet til pendelen slik at padleåren kan tilbakeføres til en forutbestemt posisjon mellom kondensatorplatene, et rektangulært tykkfilmkretskort . festet til under-støttelsesrammen over og parallelt med pendelen, hvilket brukes til piece ■ is hermetically sealed inside a cylindrical shaped housing in which a pendulum or seismic mass shaped like a paddle at one end is rotatably attached-by means of a shaft and bearings to the support frame, a pair of capacitor plates attached to the frame and with the paddle between the capacitor plates so that pendulum motion as a result of an accelerating force can be measured, a magnetic device which cooperates with a torsion coil attached to the pendulum so that the paddle can be returned to a predetermined position between the capacitor plates, a rectangular thick film circuit board. attached to the support frame above and parallel to the pendulum, which is used for

å understøtte en integrert krets s.om igjen, er elektronisk for-, bundet med- kondensatorplåtene og torsjonsspolen for derved å to support an integrated circuit etc. is electronically connected, connected with the capacitor plates and the torsion coil in order to

bevirke at det frembringes tilstrekkelig strøm i torsjonsspolen når pendelen er blitt aybøyd som respons på en akselerasjonskraft. causing sufficient current to be produced in the torsion coil when the pendulum has been deflected in response to an acceleration force.

En pendel eller seismisk masse omfatter en padleåreformet ende, og denne padleåre er plassert mellom to kondensatorplater, og en aksel er festet til pendelen hvor akselen understøttes av et par bøyeplater som igjen er festet ved h<y>er ende til en A pendulum or seismic mass comprises a paddle-shaped end, and this paddle is placed between two capacitor plates, and a shaft is attached to the pendulum where the shaft is supported by a pair of flex plates which are again attached at the upper end to a

■understøttelsesanordning sammen med et par reguleringsskruer for' regulering, av den kraft som påføres akselen av lagrene. ■support device together with a pair of adjusting screws for' regulation, of the force applied to the shaft by the bearings.

For å tilveiebringe et "kompakt sammensatt akselerometer med minst mulig deler og vekt, blir det. brukt en ramme utformet i ett stykke som kan settes inn i og forsegles inne i et sylindrisk formet hus. Festet til rammen er et par kondensatorplater og en pendel eller en seismisk masse. Pendelen er festet til rammen ved hjelp av.en aksel som er understøttet av et par lagre festet til et par bøyeplater som igjen er festet til rammen. Akselen som roterer i lagrene, tillater pendelen å bevege seg mellom kondensatorplatene som respons på akselerasjonskrefter. Festet .til pendelen mellom akselen og kondensatorplatene er også en torsjonsspole som samvirker med en permanentmagnet festet til understøttelsesrammen for In order to provide a "compact assembly accelerometer with the least possible parts and weight, a frame formed in one piece is used which can be inserted into and sealed inside a cylindrically shaped housing. Attached to the frame are a pair of capacitor plates and a pendulum or a seismic mass. The pendulum is attached to the frame by means of a shaft supported by a pair of bearings attached to a pair of flexure plates which in turn are attached to the frame. The shaft rotating in the bearings allows the pendulum to move between the condenser plates in response to Acceleration forces Attached to the pendulum between the shaft and the capacitor plates is also a torsion coil which interacts with a permanent magnet attached to the support frame for

å tilbakeføre pendelen til en forutbestemt stilling midtveis mellom kondensatorplatene. Understøttelsesrammen i ett stykke frembringer, i tillegg til å være understøttelse for permanentmagneten, en magnetisk krets for den magnetiske fluks som genereres av permanentmagneten og tors,jonsspolen. Et rektangulært tykkfilmkretskort to return the pendulum to a predetermined position midway between the capacitor plates. The one-piece support frame, in addition to being a support for the permanent magnet, provides a magnetic circuit for the magnetic flux generated by the permanent magnet and the torus coil. A rectangular thick film circuit board

■ er festet til rammen over og parallelt med pendelen og kondensatorplatene. En integrert krets,'hybridkretskomponenter og diskrete kretskomponenter er anordnet på tykkfilmkretskortet sammen med forbindelser for ledere fra kondensatorplatene, pendelen og torsjonsspolen. En spesiell fordel med denne konstruksjonen er at den mekaniske delen, pendelen innbefattet, kan reguleres og kali-breres i forbindelse med kretsen før innsetting i huset. Etter kalibrering blir rammen innbefattet'kretskortet satt inn i det sylindriske huset, og huset blir hermetisk forseglet. Etter for-seglingen blir huset evakuert og så fyllt med en inert gass. For ■ is fixed to the frame above and parallel to the pendulum and the condenser plates. An integrated circuit, hybrid circuit components and discrete circuit components are arranged on the thick film circuit board together with connections for conductors from the capacitor plates, pendulum and torsion coil. A particular advantage of this construction is that the mechanical part, including the pendulum, can be regulated and calibrated in connection with the circuit before insertion into the housing. After calibration, the frame containing the circuit board is inserted into the cylindrical housing, and the housing is hermetically sealed. After the sealing, the housing is evacuated and then filled with an inert gas. For

å redusere størrelsen på akselerometeret har kondensatorplatene' meget små dimensjoner og. frembringer i kombinasjon med pendelen et par kondensatorer med en kapasitet i størrelsesorden fra 2 to reduce the size of the accelerometer the capacitor plates' have very small dimensions and. produces in combination with the pendulum a pair of capacitors with a capacity in the order of 2

til 4 picofarad.to 4 picofarads.

Siden kondensatorene er ganske små og det pendelutsving som kreves for å måle en akselerasjonskraft, er meget lite, idet det resulterer i en kapasitetsforandring av størrelsesorden en tusendels picofarad, må det anvendes spesielle kretser til å måle forandringene i så små kapasiteter. Dette gjøres ved å påføre en tidsvarierende spenning hvor -økningen i spenning er i et lineært forhold med tiden fra den integrerte kretsen til hver av kondensatorene. Den résul- terende forskjell 1 strømmen gjennom kondensatorene blir målt ved hjelp av en differensiell detektorkrets, hvis utgang tilføres en tilbakekoplingskrets for frembringelse- av en tilbakeføringsstrøm i torsjonsspolen.. Tilbakekoplingskretsen utnytter et servokompen-serendé nettverk som resulterer i en tilbakeføringsstrøm og en servotilbakekoplingssløyfe' som er uavhengig av enhver belastnings-motstand eller impedans som kan brukes til å måle tilbakeførings--strømmen. Since the capacitors are quite small and the pendulum swing required to measure an acceleration force is very small, resulting in a capacity change of the order of a thousandth of a picofarad, special circuits must be used to measure the changes in such small capacities. This is done by applying a time-varying voltage where the increase in voltage is in a linear relationship with time from the integrated circuit to each of the capacitors. The resulting difference 1 current through the capacitors is measured by means of a differential detector circuit, the output of which is fed to a feedback circuit for producing a feedback current in the torsion coil. The feedback circuit utilizes a servo-compensated network which results in a feedback current and a servo feedback loop which is independent of any load resistance or impedance that may be used to measure the return current.

Figur 1 er ét langsgående tverrsnitt av et servokontrollert Figure 1 is a longitudinal cross-section of a servo-controlled

akselerometer.accelerometer.

Figur 2 er et grunnriss av en del av akselerometeret på figur 1 Figure 2 is a floor plan of part of the accelerometer in Figure 1

som illustrerer en pendelopplagringskonstruksjon. which illustrates a pendulum storage structure.

Figur 3 er et grunnriss av en del av akselerometeret på figur'1 Figure 3 is a plan view of part of the accelerometer in Figure 1

som viser en 'alternativ pendelopplagringskonstruksjon. which shows an 'alternative pendulum storage construction.

Figur 4 er en illustrasjon på et bøyeplateorgan for bruk i forbindelse med pendelopplagringskonstruksjonen på figur Figure 4 is an illustration of a flex plate member for use in connection with the pendulum storage structure of Figure

2 eller 3.2 or 3.

Figur 5 er en alternativ konstruksjon av et bøyeplateorgan for bruk sammen med opplagringskonstruksjonen på figur 2 eller 3. Figur 6 er en annen alternativ, konstruksjon av et bøyeplateorgan'for bruk sammen med en opplagringskonstruksjon som på figur 2 eller 3. Figur 7 viser en pendel for bruk i akselerometeret på figur 1. Figur 8 viser en alternativ pendelkonstruksjon for bruk i Figure 5 is an alternative construction of a flex plate member for use in conjunction with the storage structure of Figure 2 or 3. Figure 6 is another alternative construction of a flex plate member for use in conjunction with a storage structure as in Figure 2 or 3. Figure 7 shows a pendulum for use in the accelerometer in Figure 1. Figure 8 shows an alternative pendulum construction for use in

akselerometeret på figur 1.the accelerometer in Figure 1.

Figur 9 er et blokkskjema over en krets for bruk med akselerometeret på.figur 1 for frembringelse av et signal som representerer akselerasjon. Figur 10 er et skjematisk diagram over detektordrivkretsen på Figure 9 is a block diagram of a circuit for use with the accelerometer of Figure 1 for generating a signal representing acceleration. Figure 10 is a schematic diagram of the detector drive circuit of

blokkskjemaet på figur 9.the block diagram in Figure 9.

Figur 11 er et signaldiagram for detektordrivkretsen på figur 10. Figur 12 er et skjematisk diagram av differensialdetektorkretsen Figure 11 is a signal diagram for the detector drive circuit of Figure 10. Figure 12 is a schematic diagram of the differential detector circuit

i blokkskjemaet på figur 9.in the block diagram in Figure 9.

Figur 13 er et skjema over spenning/strøm-omformerkretsen og utgangs- drivtrinnet i blokkskjemaet på. figur 9, og Figur .14 er et skjematisk diagram av servokompensasjonsnettverket i blokkskjemaet på figur 9. Figure 13 is a diagram of the voltage/current converter circuit and the output the drive stage in the block diagram on. Figure 9, and Figure .14 is a schematic diagram of the servo compensation network in the block diagram of Figure 9.

Som vist på tverrsnittstegningen av et akselerometer 10 på figur 1, er et sylindrisk hus 12 'i ett stykke brukt til å omslutte både den mekaniske konstruksjonen og elektronikk-kretsene til et akselerometer. Venstre ende 14 av huset 12 er lukket, og den høyre side er åpen. En understøttelsesramme i ett stykke, av hvilken forskjellige deler er betegnet med referansetall 16 og bokstav-suffikser slik som 16A, 16B, 16C, osv., utgjør .en stiv understøt-telse for de forskjellige komponentene i akselerometeret som er vist på figur 1. Rammen strekker seg fra den venstre ende 14 av huset til den åpne enden og fyller hovedsakelig.ut den nedre halvdel av huset 12 som antydet med referansene 16A, 16B, 16C og 16D.. Over.delen 16A av understøttelseskonstruksjonen er anordnet et par hovedsakelig kvadratiske eller rektangulære kondensatorplater 18 As shown in the cross-sectional drawing of an accelerometer 10 in Figure 1, a one-piece cylindrical housing 12' is used to enclose both the mechanical construction and electronic circuitry of an accelerometer. The left end 14 of the housing 12 is closed, and the right side is open. A one-piece support frame, various parts of which are designated by reference numeral 16 and letter suffixes such as 16A, 16B, 16C, etc., provides a rigid support for the various components of the accelerometer shown in Figure 1. The frame extends from the left end 14 of the housing to the open end and substantially fills the lower half of the housing 12 as indicated by the references 16A, 16B, 16C and 16D. The upper portion 16A of the support structure is provided with a pair of substantially square or rectangular capacitor plates 18

og 20. Den nedre kbndensatorplaten 20 er festet ved hjelp av et bindemiddel slik' som epoksy, til delen 16A av understøttelsesram-men ved hjelp av et avstandselement 22. Den øvre kondensatorplaten 18 blir på. sin side holdt i avstand fra den nedre platen 20 ved hjelp- av et antall pinner.slik som 23 og 24 som er festet til hvert hjørne 'i kondensatorplatene. and 20. The lower capacitor plate 20 is attached by means of a binder such as epoxy to the part 16A of the support frame by means of a spacer 22. The upper capacitor plate 18 remains on. its side kept at a distance from the lower plate 20 by means of a number of pins such as 23 and 24 which are attached to each corner of the capacitor plates.

Akselerometeret innbefatter også en pendel som generelt er betegnet 26. Pendelen 26 virker som en seismisk masse og reagerer på akselerasjonskrefter som virker i retning oppad eller nedad. Delen 28 av pendelen 26 er formet s-.om en flat plate eller padleåre og er innsatt parallelt mellom kondensatorplatene 18 og 20. I den fore-trukne utførélsesform av oppfinnelsen er platen 28 og kondensatorplatene 18 og 20 dimensjonert med en bredde på omkring 0,64 cm og en lengde på 0.51 cm, noe som vil resultere i kapasiteter mellom The accelerometer also includes a pendulum generally designated 26. The pendulum 26 acts as a seismic mass and responds to acceleration forces acting in an upward or downward direction. The part 28 of the pendulum 26 is shaped like a flat plate or paddle and is inserted parallel between the capacitor plates 18 and 20. In the preferred embodiment of the invention, the plate 28 and the capacitor plates 18 and 20 are dimensioned with a width of about 0, 64 cm and a length of 0.51 cm, which will result in capacities between

platen 28 og kondensatorplatene 18 og 20 på omkring 2 til 4 picofarad. Når platen 28 således er sentrert mellom kondensatorplatene 18 og plate 28 and capacitor plates 18 and 20 of about 2 to 4 picofarads. When the plate 28 is thus centered between the capacitor plates 18 and

20, vil kapasiteten mellom hver kondensatorplate og pendelplaten være omkring 2 til 4 picofarad. Ved den andre enden av pendelstangen 26 er en aksel 30 festet'til den nedre overflate. 32 av pendelen 24 ved • hjelp av et heftemateriale slik som epoksy. Akselen 30 brukes til å understøtte pendelen 26 og til å tillate den å dreie i begrenset grad som respons på akselerasjonskrefter som virker i en retning perpendikulært til overflaten av pendelplaten 28. Akselen 30 er opp-lagret ved hjelp av lagre og bøyeplater som vist på figurene 2 og 3, bg som er utelatt på figur 1 for a gjøre tegningen tydligere. 20, the capacitance between each capacitor plate and the pendulum plate will be about 2 to 4 picofarads. At the other end of the pendulum rod 26, a shaft 30 is attached to the lower surface. 32 of the pendulum 24 by • means of a binder material such as epoxy. The shaft 30 is used to support the pendulum 26 and to allow it to rotate to a limited extent in response to acceleration forces acting in a direction perpendicular to the surface of the pendulum plate 28. The shaft 30 is supported by means of bearings and flex plates as shown in the figures 2 and 3, bg which is omitted in Figure 1 to make the drawing clearer.

Festet til den nedre overflate 32 av pendelen 26 melloni pendelplaten 28 og akselen 30 er.en torsjonsspole antydet med referansetall 36. Attached to the lower surface 32 of the pendulum 26 between the pendulum plate 28 and the shaft 30 is a torsion coil indicated by reference numeral 36.

Torsjonsspolen 36 er viklet inne i en spoleform 38 som fortrinnsvis er fremstilt av et lett materiale slik som aluminium. En fritt-stående spole uten spoleformen 38 kan også brukes. The torsion coil 36 is wound inside a coil form 38 which is preferably made of a light material such as aluminum. A free-standing coil without the coil form 38 can also be used.

En permanentmagnet- 40 er limt fast til rammen 16A og et polstykke 41 er likeledes festet til toppen av permanentmagneten 40. Magnetisk fluks som frembringes av permanentmagneten 40, samvirker med A permanent magnet 40 is glued to the frame 16A and a pole piece 41 is likewise attached to the top of the permanent magnet 40. Magnetic flux produced by the permanent magnet 40 interacts with

strøm som flyter i torsjonsspolen 36 og bevirker at pendelen 26 dreies om akselen 30. Understøttelsesrammen 16A frembringer, i tillegg til at den bærer permanentmagneten 40, en magnetisk krets 1 for den magnetiske, fluks som produseres av permanentmagneten 40. current flowing in the torsion coil 36 and causing the pendulum 26 to rotate about the shaft 30. The support frame 16A, in addition to carrying the permanent magnet 40, produces a magnetic circuit 1 for the magnetic flux produced by the permanent magnet 40.

Til de opphevede delene 16F og 16G av den enhetlige rammen er festet et rektangulært kretskort 42 som fortrinnsvis er sammensatt av tykk-film med et ikke-ledende substratmateriale slik som aluminiumoksyd. Den venstre side av kretskortet 42 blir understøttet av den oppragende del 16F av den enhetlige rammen pg den høyre siden av kretskortet '42 blir likeledes understøttet av en oppragende del 16G av rammen. En integrert krets 44 er innesluttet i en metallkappe 46 Attached to the raised portions 16F and 16G of the unitary frame is a rectangular circuit board 42 which is preferably composed of thick film with a non-conductive substrate material such as aluminum oxide. The left side of the circuit board 42 is supported by the projecting part 16F of the unitary frame and the right side of the circuit board 42 is likewise supported by a projecting part 16G of the frame. An integrated circuit 44 is enclosed in a metal casing 46

på den øvre overflaten av kretskortet 42. På kretskortet er videre en hybridkrets sammen med et antall diskrete komponenter slik som on the upper surface of the circuit board 42. Further on the circuit board is a hybrid circuit together with a number of discrete components such as

■ motstander og kondensatorer generelt betegnet 48.■ resistors and capacitors generally designated 48.

Den høyre delen 16C av rammen omfatter en ringformet sylindrisk del som på figur 1 er merket med referansene 16D og 16E, idet ringen passer tett inn i den indre radius av huset 12. Etter sammensetningen blir delene 16D og 16E av rammen som er i ett stykke, sveiset eller loddet hermetisk tett rundt omkretsen av huset 12 som vist ved punktene 50 og 52, for å danne en gasstett forsegling. En kopp.54 tetter for den åpne enden av huset 12, og koppen er utstyrt med en ringformet fordypning 56 og' blir anbrakt i den ringformede delen av den enhetlige rammen som er betegnet 16D og 16E. Koppen er og-så hermetisk sveiset rundt den indre omkrets av rammedelene 16D og 16E som vist ved punktene 58 og 60 for å danne en gasstett forsegling. Ved enkelte anvendelser er det ikke nødvendig å forsegle huset herme-• tisk, slik at koppen kan festes til huset 12 ved hjelp av epoksy eller andre ikke gasstette materialer. Gjennom koppen 56 strekker det seg en rekke kontaktpirmer 62A, 62B, 62c og 62D, idet det er sørget for gasstett forsegling mot koppen 54 ved hjelp av glass- The right-hand part 16C of the frame comprises an annular cylindrical part which in Figure 1 is marked with the references 16D and 16E, the ring fitting snugly into the inner radius of the housing 12. After assembly, the parts 16D and 16E of the frame become in one piece , welded or hermetically soldered around the perimeter of housing 12 as shown at points 50 and 52, to form a gas tight seal. A cup 54 seals the open end of the housing 12, and the cup is provided with an annular recess 56 and is accommodated in the annular portion of the unitary frame designated 16D and 16E. The cup is also hermetically welded around the inner circumference of the frame members 16D and 16E as shown at points 58 and 60 to form a gas tight seal. In some applications, it is not necessary to hermetically seal the housing, so that the cup can be attached to the housing 12 using epoxy or other non-gas-tight materials. Through the cup 56 extends a series of contact piers 62A, 62B, 62c and 62D, as a gas-tight seal against the cup 54 is provided by means of glass

materiale vist ved. 64 og 66. Koppen 54 omfatter også en åpning 68 som kan brukes til å evakuere luft fra huset 12 og for å material shown at. 64 and 66. The cup 54 also includes an opening 68 which can be used to evacuate air from the housing 12 and to

fylle det med en inert gass etter samrnen-monteringen. Denne åpningen fill it with an inert gas after the fusion assembly. This opening

68 kan tettes på mange måter, innbefattet sveising av et organ slik 68 can be sealed in many ways, including welding such a body

som en kule .70 til den ytre ende av åpningen i en ringformet fordypning 71. i koppen. 54 som vist på figur 1. Et antall ledninger 72 som antydet på figur 1, er koplet mellom pinnene.62A, 62B, 62C og 62D og kretskortet 42. as a ball .70 to the outer end of the opening in an annular recess 71. in the cup. 54 as shown in Figure 1. A number of wires 72 as indicated in Figure 1 are connected between the pins 62A, 62B, 62C and 62D and the circuit board 42.

For å forbinde torsjonsspolen 38 elektrisk med kortet 42 er et par fjærtrådledninger, av hvilke en er vist ved 74 på figur 1-, festet til pendelen 26 ved akselen 30. Tråden 74 er festet til en pinne To electrically connect the torsion coil 38 to the card 42, a pair of spring wire leads, one of which is shown at 74 in Figure 1-, are attached to the pendulum 26 at the shaft 30. The wire 74 is attached to a pin

■76 som .strekker seg gjennom et støtte-organ 78, sammensatt av iso-lerende materiale,, og så gjennom et hull eller en åpning 80 i kretskortet 42. Den andre fjærtråden og en andre pinne 77 som vist på figur 2, er likeledes festet til pendelen 26 og kretskortet 42 for å tilveiebringe en andre forbindelse for torsjonsspolen 38. Pinnen 76 er så ved hjelp av en ledningstråd 82 koplet til kretskortet 42. Ved å bruke pinnéne 76 og 77 som strekker seg gjennom åpningene 80 i kretskortet 42 som vist på figur 1, blir sammensetningen av akselerometeret lettet, siden kortet 42 kan anbringes direkte på støttedelene 16F og 16G på understøttelsesrammen og lett koples til pinnen.76. Ved å bruke fjærtrådene 74 og 75 til forbindelsen, kan pendelen 26. finbalanseres ved å påføre akselen 30 en liten torsjons-. kraft for på den måten å. kompensere for små mekaniske ubalanser i pendelen 26. Torsjonen som påføres mot akselen 30, kan reguleres ved enten å bøye fjærtrådene 74 og 75, eller ved å innstille plas-seringen av pinnene 76 og 77. Bruk av den koplingsanordningen som omfatter pinnene 76 og 77 og åpningen 80, tillater forskjellige • grader av termisk ekspansjon- av understøttelsesrammen 16 og kretskortet 42 uten- å forstyrre pinnen 76 og derfor spenningen eller inn-stillingen av fjærtråden 74. ■76 which extends through a support member 78, composed of insulating material, and then through a hole or opening 80 in the circuit board 42. The second spring wire and a second pin 77 as shown in figure 2, are likewise attached to the pendulum 26 and the circuit board 42 to provide a second connection for the torsion coil 38. The pin 76 is then connected by a lead wire 82 to the circuit board 42. Using the pins 76 and 77 which extend through the openings 80 in the circuit board 42 as shown in Figure 1, the assembly of the accelerometer is simplified, since the card 42 can be directly attached to the support parts 16F and 16G of the support frame and easily connected to the pin.76. By using the spring wires 74 and 75 for the connection, the pendulum 26 can be finely balanced by applying a small torsional torque to the shaft 30. force in order to compensate for small mechanical imbalances in the pendulum 26. The torsion applied to the shaft 30 can be regulated by either bending the spring wires 74 and 75, or by adjusting the position of the pins 76 and 77. Use of the the coupling device comprising the pins 76 and 77 and the opening 80 allows various • degrees of thermal expansion of the support frame 16 and the circuit board 42 without disturbing the pin 76 and therefore the tension or setting of the spring wire 74.

En konstruksjon for understøttelse av akselen 30 er illustrertA structure for supporting the shaft 30 is illustrated

på figur 2 på tegningene, som er et grunnriss av en del av akselerometeret 10 på figur 1 med kretskortet 42 fjernet. Et par bøyeplater 84 og 86 er festet til utspringene 16H, 161, 16Jog 16K på monteringsrammen ved hjelp av monteringsskruer 88, 90, 92 og 94. Et par lagre 96 og. 98 er festet til bø.yeplatene 84 og 86 og. mottar (edel)stentapper 100 og 102 som er festet til hver ende av akselen in figure 2 of the drawings, which is a plan view of part of the accelerometer 10 of figure 1 with the circuit board 42 removed. A pair of flex plates 84 and 86 are attached to projections 16H, 161, 16J and 16K on the mounting frame by means of mounting screws 88, 90, 92 and 94. A pair of bearings 96 and. 98 is attached to the bending plates 84 and 86 and. receives (noble) stone pins 100 and 102 which are attached to each end of the shaft

30. Lagrene 96 og 98 tjener til å understøtte akselen 30 for derved 30. The bearings 96 and 98 serve to support the shaft 30 thereby

å tillate- pendelen å dreie rundt akselen 30 mens bevegelse av akselen i alle andre retninger motvirkes, og på den måten kan pendelplaten 28 bevege seg opp og ned mellom kondensatorplatene 18 og 20 som vist på figur 1. I et høypres.is jons.instriiment slik som, akselerometeret på figur 1, er det uhyre viktig at dreiningsfriksjonen kan re-duseres til et minimum mens pendelen samtidig skaffes en stiv opplag-ring slik at sideveis bevegelse av pendelen i forhold til rammen to allow the pendulum to rotate about the shaft 30 while movement of the shaft in all other directions is opposed, and in that way the pendulum plate 28 can move up and down between the condenser plates 18 and 20 as shown in figure 1. In a high-pressure instrument such as the accelerometer in figure 1, it is extremely important that the turning friction can be reduced to a minimum while the pendulum is simultaneously provided with a rigid bearing so that lateral movement of the pendulum in relation to the frame

så langt som mulig kan elimineres. For nøyaktig kalibrering og ytelse er det derfor nødvendig at optimalt trykk påføres til lagrene gjennom stentappene 100 og 102 for å tillate minimalisering av dreiningsfriksjonen mens sideunderstøttelsene gjøres størst mulig.. For dette for-mål er akselerometeret som er vist på figur 2, forsynt med to juste-ringsskruer 104 og 106. Justeringsskruene 104 og 106 er understøttet av utspring 16L og 16M som er i ett stykke med rammen. Understøttel-sesdelen 16L er blitt gjennomskåret på figur 2 for å vise'stillingen av justeringsskruen 104. Ved å trekke til justeringsskruene 104 og 106 på bøyeplatene 84 og 86, kan. passende press påføres mot bøye-platene 84 og 86 slik at det resulterer i optimalt trykk på akselen 30 av lagrene 96 og 98. as far as possible can be eliminated. Therefore, for accurate calibration and performance, it is necessary that optimum pressure be applied to the bearings through the studs 100 and 102 to allow minimization of turning friction while maximizing side supports. For this purpose, the accelerometer shown in Figure 2 is provided with two adjusting screws 104 and 106. The adjusting screws 104 and 106 are supported by protrusions 16L and 16M which are in one piece with the frame. The support part 16L has been cut through in Figure 2 to show the position of the adjustment screw 104. By tightening the adjustment screws 104 and 106 on the bending plates 84 and 86, can. appropriate pressure is applied against the flex plates 84 and 86 so as to result in optimum pressure on the shaft 30 by the bearings 96 and 98.

En alternativ anordning for understøttelse av akselen 30 på figurAn alternative device for supporting the shaft 30 in figure

1 er vist på figur 3. på figur 3 har understøttelsesrammen i ett 1 is shown in figure 3. in figure 3 the support frame is in one

stykke en del 16N som opptar og understøtter lageret-96 i en fast posisjon. Det andre lageret 98 er understøttet av bøyeplaten 86 piece a part 16N which occupies and supports the bearing-96 in a fixed position. The second bearing 98 is supported by the bending plate 86

som på figur 2, med det unntak at det ikke er noen justeringsskrue 106. Justering av trykket på akselen 30blir på figur 3 utført ved hjelp av en fjærskive 108 som presses sammen når en monteringsskrue 94 trekkes til. Resultatet er at ved å justere den ene skruen 94, kan trykket på akselen 30 reguleres effektivt. Man vil innse at as in figure 2, with the exception that there is no adjustment screw 106. Adjustment of the pressure on the shaft 30 is carried out in figure 3 by means of a spring washer 108 which is pressed together when a mounting screw 94 is tightened. The result is that by adjusting the one screw 94, the pressure on the shaft 30 can be regulated effectively. One will realize that

det kan-benyttes en kombinasjon av de konstruksjoner som er vist på figur 2 og 3, slik som å benytte justeringsskruen 106 på figur 2 sammen med det . faste lageret 96 festet direkte til delen 16N som vist på figur 3. a combination of the constructions shown in Figures 2 and 3 can be used, such as using the adjustment screw 106 in Figure 2 together with it. fixed bearing 96 attached directly to part 16N as shown in figure 3.

En viktig faktor ved justeringen av trykket på akselen 30 som vistAn important factor in the adjustment of the pressure on the shaft 30 as shown

på figur 2 og 3,; er at det sørges for korrekt størrelse av utsvinget av bøyeplatene 84 og 86 for et gitt trykk som påføres av justeringsskruene 104 og 106. For å frembringe et større utsving av bøye-platene for et gitt trykk, er det ofte nyttig å tilveiebringe slis- on Figures 2 and 3,; is that the correct size of the deflection of the bending plates 84 and 86 is ensured for a given pressure applied by the adjustment screws 104 and 106. In order to produce a greater deflection of the bending plates for a given pressure, it is often useful to provide slit-

ser i bøyeplatene.. På figur 4 er for eksempel bøyeplaten 86looks in the bending plates.. In Figure 4, for example, the bending plate is 86

på figurene 2 og 3 vist med to U-formede slisser 112 og 114 i bøyeplaten 2. De U-formede slissene 112 og 114 er anordnet på hver side av lageret 116. Det skal bemerkes at lagrene som er vist på figurene 2, 3 og 4 omfatter en avskrådd indre overflate 118 for opptak av de spisse stentappene 100 eller 102 på akselen 30 som vist på figur 2 og 3. I tillegg inneholder bøyeplaten på figur 4 hull 120 og 122 i hver ende for opptak av monterings skruene 94 og 96. Alternative typer slisser er vist i bøyeplatene på figur 5 og 6. in Figures 2 and 3 shown with two U-shaped slots 112 and 114 in the bending plate 2. The U-shaped slots 112 and 114 are arranged on each side of the bearing 116. It should be noted that the bearings shown in Figures 2, 3 and 4 includes a chamfered inner surface 118 for receiving the pointed studs 100 or 102 on the shaft 30 as shown in figures 2 and 3. In addition, the bending plate in figure 4 contains holes 120 and 122 at each end for receiving the mounting screws 94 and 96. Alternative types of slots are shown in the bending plates in figures 5 and 6.

På figur 5 er der et par slisser 124, 126, 128, 130 på hver sideIn figure 5 there are a pair of slits 124, 126, 128, 130 on each side

av lageret 116 hvor hver sliss er hovedsakelig perpendikulær til den langsgående aksen til bøyeplaten 86 og strekker seg fra siden til et- punkt forbi bøyeplatens midtpunkt. På figur 6 er rektangulært formede slisser 132 og 134 anordnet på hver side av lageret 116 på bøyeplaten 86. of the bearing 116 where each slot is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the flex plate 86 and extends from the side to a point past the midpoint of the flex plate. In Figure 6, rectangular-shaped slots 132 and 134 are arranged on each side of the bearing 116 on the bending plate 86.

Bøyeplatene på figurene 4, 5 og 6 viser også alternative midler for forbindelse av en ende av■bøyeplaten 86 til rammen i ett stykke The flex plates in Figures 4, 5 and 6 also show alternative means of connecting one end of the flex plate 86 to the frame in one piece

16N på figur 3 uten å anvende den separate fjærskiven 108 som er vist på figur 3. På figur 4 er enden av bøyeplaten med hullet 120 t formet med en koppformet del 136 som har en rekke radiale slisser 138. På figur 5 er bøyeplaten' 86 utformet med et par bladfjærer 140 og 142 på hver side av monteringshullet 120. Bøyeplaten 86 på figur 6 er konstruert med to utspring 144 og 146 som er bøyet omkring 180° 16N in Figure 3 without using the separate spring washer 108 shown in Figure 3. In Figure 4, the end of the flex plate with the hole 120 t is formed with a cup-shaped portion 136 having a series of radial slots 138. In Figure 5, the flex plate' 86 designed with a pair of leaf springs 140 and 142 on either side of the mounting hole 120. The bending plate 86 in Figure 6 is constructed with two protrusions 144 and 146 which are bent about 180°

for å danne en fjær. Ved å anvende fjærkonstruksjonen 136, eller 142, eller 146 mot. rammen i forbindelse, med monteringsskruen 94 i anordningen på figur 3, er det mulig å justere trykket på akselen 30 uten at det kreves en separat del som fjærskiven 108. to form a spring. By using the spring construction 136, or 142, or 146 against. the frame in conjunction, with the mounting screw 94 in the arrangement of Figure 3, it is possible to adjust the pressure on the shaft 30 without requiring a separate part such as the spring washer 108.

For å forbedre ytelsen til akselerometeret på figur 1, bør pendelanordningen 26 vanligvis være lett i vekt, men likevel ha en stiv konstruksjon. Det blir for eksempel foretrukket at pendelen 26 lages av et forholdsvis lett metall slik som aluminium. I tillegg bør pendelen 26 være avstivet langs sin langsgående akse. To illu-strasjoner av midler til å frembringe stivhet i lengderetningen er vist på figur 7 og 8. Som vist på figur 7 består pendelanordningen av den flate padleåre- eller plateformede delen 28 og en stangdel 148. Festet til stangdelen 148 på. pendelen 26 er torsjonsspoleformen 38 som inneholder torsjonsspolen 36. På figur 1 er stangen 154 In order to improve the performance of the accelerometer of Figure 1, the pendulum device 26 should generally be light in weight, yet have a rigid construction. It is preferred, for example, that the pendulum 26 is made of a relatively light metal such as aluminium. In addition, the pendulum 26 should be braced along its longitudinal axis. Two illustrations of means for producing stiffness in the longitudinal direction are shown in Figures 7 and 8. As shown in Figure 7, the pendulum device consists of the flat paddle or plate-shaped part 28 and a rod part 148. Attached to the rod part 148 on. the pendulum 26 is the torsion coil form 38 which contains the torsion coil 36. In Figure 1, the rod 154

•avstivet-i lengderetningen ved hjelp av to oppbøyde kanter 150 og • braced-in the longitudinal direction by means of two bent up edges 150 and

152 langs hver side av .stangdelen 148. På figur 8 er stangdelen avstivet ved hjelp av en trekantformet rygg 154 som er formet ut av materialet i stangdelen 148. Ved å avstive stangdelen 146 på pendelen 26 som vist på figur 7 og 8, er det mulig å frembringe en lett men 152 along each side of the rod part 148. In Figure 8, the rod part is braced by means of a triangular ridge 154 which is formed from the material in the rod part 148. By bracing the rod part 146 on the pendulum 26 as shown in Figures 7 and 8, it possible to produce a light but

likevel i lengderetningen stiv pendel for bruk i det lette akselerometeret som er vist på figur 1. Det blir foretrukket av hoved-virkningen av massen til pendelen 27. blir sentrert over torsjonsspolen 36 mens massen til de andre delene av pendelen 26,. som platen- 28 og stangen 148, blir gjort'minst mulig. nevertheless longitudinally rigid pendulum for use in the lightweight accelerometer shown in Figure 1. It is preferred that the main action of the mass of the pendulum 27 is centered over the torsion coil 36 while the mass of the other parts of the pendulum 26,. such as the plate 28 and the rod 148, are made as small as possible.

Et blokkskjerna over den elektroniske kretsen som brukes i akselerometeret 10 er vist på figur 9. Som vist på figur 9 er kondensatorplatene 18 og 20 i akselerometeret lo på figur 1 forbundet ved hjelp- av ledninger 200 og 202 til en detektordrivkrets 204. Torsjonsspolen 36, festet til pendelen 26, er ved hjelp av leder 206 elektrisk forbundet til en belastningsimpedans 208, som i de fleste anvendelser er .koplet til jord, som vist med leder 210. Belast- . ningsimpedansen 208 mottar tilbakéføringsstrømmen, I_R, som flyter gjennom torsjonsspolen 36 og frembringer en spenning V , over belastningsimpedansen som representerer akselerasjonen som måles ved hjelp av akselerometeret 10. Belastningsimpedansen vil vanligvis inneholde en motstand over hvilken spenningen V blir målt, hvor verdien av motstanden tilveiebringer den ønskede skalafaktor, vanligvis notert i volt/g. Siden strømmen I_ som flyter gjennom torsjonsspolen 36, er en direkte funksjon av akselerasjonen som blir målt, kan den ønskede skalafaktor volt/g oppnås ved å endre verdien av motstanden i belastningsimpedansen til den korrekte verdi. Belastningsimpedansen 208 kan også omfatte andre reaktive elementer slik.som kondensatorer for å kunne filtrere ut uønskede signaler. Tilbakéføringsstrømmen ID blir selv frembrakt i en ut-gangsdrivkrets 212 og tilført torsjonsspolen -36 ved hjelp av.en leder 214. A block diagram of the electronic circuit used in the accelerometer 10 is shown in Figure 9. As shown in Figure 9, the capacitor plates 18 and 20 in the accelerometer lo of Figure 1 are connected by means of wires 200 and 202 to a detector drive circuit 204. The torsion coil 36, attached to the pendulum 26, is electrically connected by means of conductor 206 to a load impedance 208, which in most applications is connected to earth, as shown by conductor 210. Load- . The feedback impedance 208 receives the feedback current, I_R, which flows through the torsion coil 36 and produces a voltage V , across the load impedance which represents the acceleration measured by the accelerometer 10. The load impedance will typically contain a resistor across which the voltage V is measured, the value of the resistor providing the desired scale factor, usually noted in volts/g. Since the current I_ flowing through the torsion coil 36 is a direct function of the acceleration being measured, the desired scale factor volt/g can be obtained by changing the value of the resistance in the load impedance to the correct value. The load impedance 208 can also include other reactive elements such as capacitors in order to be able to filter out unwanted signals. The feedback current ID is itself produced in an output drive circuit 212 and supplied to the torsion coil -36 by means of a conductor 214.

En sagtannoscillatorkrets 216 som er tilkoplet.en positiv forsynings-spenriing, +Vg, over leder 218 og en negativ forsyningsspenning A sawtooth oscillator circuit 216 connected to a positive supply voltage, +Vg, across conductor 218 and a negative supply voltage

-Vg over leder 220, fører en sagtannformet bølgeform med en frekvens i området, fra 10 kHz til 1 MHz til detektordrivkretsen 204 -Vg across conductor 220, carries a sawtooth waveform with a frequency in the range, from 10 kHz to 1 MHz to the detector drive circuit 204

over leder 222. Bølgeformen som frembringes av sagtannoscillatorkretsen 216, omfatter en stigespenning som øker lineært med tiden across conductor 222. The waveform produced by the sawtooth oscillator circuit 216 comprises a rise voltage which increases linearly with time

. inntil toppspenningen nås, hvoretter spenningen faller hurtig til . until the peak voltage is reached, after which the voltage drops rapidly

en negativ verdi.. Denne sagtannformen blir.ved hjelp av detektor--drivkretsen ført til kondensatorplatene 18 og 20 over lederne 200. a negative value.. This sawtooth shape is, by means of the detector drive circuit, led to the capacitor plates 18 and 20 over the conductors 200.

og 202. Den tidsvarierende spenningen som på denne måten tilføres kondensatorplatene 18 og 20, vil resultere i en strøm i ^ i leder 200 og i leder 202. Detektordrivkretsen 204 anvender også for-syningsspenningene +Vg og -Vg som tilveiebringes på lederne 218 og 220 sammen med en referansespehning VREFsom innganger til detektordrivkretsen 204 over leder 224. Et skjematisk diagram over detektordrivkretsen 204 er vist. på figur 10. and 202. The time-varying voltage thus supplied to the capacitor plates 18 and 20 will result in a current i ^ in conductor 200 and in conductor 202. The detector drive circuit 204 also applies the supply voltages +Vg and -Vg which are provided on conductors 218 and 220 along with a reference probe VREF as inputs to the detector drive circuit 204 over conductor 224. A schematic diagram of the detector drive circuit 204 is shown. on Figure 10.

En differensialdetektorkrets 230 er ved hjelp av ledere 226 og 228 forbundet med.detektordrivkretsen 204. Detektordrivkretsen 204 trekker strø^ mmer I' C 1 og. I' C~ 2 fra differensialdetektorkretsen 230 på lederne 226 og 228 som'vanligvis er lik kondensatorstrømmene og IC2"^ s^jematisk diagram over differensialdetektorkretsen 230 er vist på figur 12 sammen med en detaljert forklaring av A differential detector circuit 230 is connected by means of conductors 226 and 228 to the detector drive circuit 204. The detector drive circuit 204 draws currents I' C 1 and. I' C~ 2 from the differential detector circuit 230 on conductors 226 and 228 which' are generally equal to the capacitor currents and IC2"^ schematic diagram of the differential detector circuit 230 is shown in Figure 12 together with a detailed explanation of

kretsen. Differensialdetektorkretsen 230 måler differansen mellom strømmene I'c^ 0<3 1 ' c2 som ^^en representerer differansen i kapa-sitans mellom kondensatorene og Q.^definert ved platene 18 og 20 og pendelen 26, og frembringer et utgangssignal'på leder 232 som er proporsjonalt med differansen mellom de to strømmene. Utgangssignalet på leder 232, representert ved en utgangsstrøm eller et differansesignal I ; blir brukt som inngang til et 1avpassfilter 234. Hovedfunksjonen til lavpassfilteret 234 er å filtrere ut høy-frekvensbæresignalet (10 kl-Iz til 1 MI-Iz) som frembringes av oscilla-tbrkretsen 216. Likestrømskomponentene i signalet 1^, som representerer differansen i kapasitet mellom platene 18 og 20 og således utsvinget til pendelen 26 på grunn av akselerasjon, blir overført ved hjelp av en leder 236 til den positive terminalen på en operasjonsforsterker 238. Operasjonsforsterkeren' 238 omformer, i realiteten strømsignalet 1^ til en utgangs.spenning VDpå leder 240 som representerer forskjellen i kapasitet mellom kondensatorene og , hvor forsterkningsgraden av utgangssignalet VDpå 240 blir styrt av et inngangssignal til den negative terminalen til operasjonsforsterkeren 238 på leder 242. Utgangs- eller differanse-spennihgen V"D blir så ført til én spenning/strøm-omformer 244 som frembringer inngangssi.gnaler på ledere 246 og 248 til utgangsdrivkretsen 212. Utgangsdrivkretsen 212 svarer med å frembringe tilbakeførings-strømmen IR på leder 214 som respons på en signalstrøm på leder 246 eller 248. the circuit. The differential detector circuit 230 measures the difference between the currents I'c^ 0<3 1 'c2 which ^^en represents the difference in capacitance between the capacitors and Q.^^defined by the plates 18 and 20 and the pendulum 26, and produces an output signal' on conductor 232 which is proportional to the difference between the two currents. The output signal on conductor 232, represented by an output current or a difference signal I; is used as the input to a low-pass filter 234. The main function of the low-pass filter 234 is to filter out the high-frequency carrier signal (10 kl-Iz to 1 MI-Iz) produced by the oscillator circuit 216. The DC components of the signal 1^, which represent the difference in capacitance between the plates 18 and 20 and thus the swing of the pendulum 26 due to acceleration, is transferred by means of a conductor 236 to the positive terminal of an operational amplifier 238. The operational amplifier 238 converts, in effect, the current signal 1^ into an output voltage VD on conductor 240 which represents the difference in capacity between the capacitors and , where the degree of amplification of the output signal VD on 240 is controlled by an input signal to the negative terminal of the operational amplifier 238 on conductor 242. The output or differential voltage V"D is then brought to one voltage/current- converter 244 which produces input signals on conductors 246 and 248 to the output driver circuit 212. The output driver circuit 212 responds with producing the return current IR on conductor 214 in response to a signal current on conductor 246 or 248.

I tillegg er servokompensasjonsnettverket 250 koplet som en tilbakekopling mellom spenning/strøm-omformeren 244 og den negative terminalen på operasjonsforsterkeren 238. Hovedformålet med servo-kompensas jonsettverket 250 er å styre forsterkningen til operasjonsforsterkeren 238 og dermed påvirke servosystemets forsterkningsfaktor som en funksjon av frekvensen til utgangssignalet 1^. Et skjema over en foretrukket utførelsesform av servokompensasjonsnettverket er vist på figur 14. Servokompensasjonsnettverket 250 er hovedsakelig et-båndpassfilter som, for eksempel, tillater praktisk talt intet tilbakekoplingssignal 1^, som mottas fra omformeren 244, fra å.bli til-ført den negative terminalen på operasjonsforsterkeren 238 når ID og Vp er hovedsakelig henholdsvis likestrøm og likespenning eller har en meget lav frekvens. Som et resultat vil forsterkningen til operasjonsforsterkeren 238 være meget stor for likespenning eller lavfrekvensutganger fra akselerometeret. Virkningen av hva som er praktisk talt uendelig forsterkning av operasjonsforsterkeren 238 ved lave frekvenser, vil være å avstive pendelen 26 med hensyn til kondensatorplatene 18 og 20 for lavfrekvente vibrasjoner, slik ' at pendelen blir holdt riktig innenfor en forutbestemt posisjon: mellom platene 18 og 20. Ved å bruke denne meget høye forsterkningen for likespenning eller lavfrekvente vibrasjoner, vil feil som skyldes utsvinget eller tregheten til pendelen 26 bli.betydelig redusert og akselerometerets nøyaktighet blir forbedret betydelig. For høyere vibrasjonsfrekvenser, for eksempel i området 50 Hz, tillater servokompenseringsnettverket et forholdsvis stort til-bakekøplingssignal 1^, å bli .tilført den negative terminalen på operasjonsforsterkeren 238, for dermed å redusere forsterkerens forsterkning. Forsterkningen til operasjonsforsterkeren 238 blir redusert for disse midtbåndsfrekvensene for å forhindre ustabil drift av servo-sløyfen på grunn av virkninger av den mekaniske dynamikken til akselerometeret 10. For eksempel ville den naturlige frekvensen til. pendelen 26 vanligvis være i området for disse midt-, båndfrekvensene, noe som ville resultere i stabil drift av servo-sløyfen hvis operasjonsforsterkerens 238 forsterkning var meget høy ved disse frekvensene.. Over midtbåndfrekvensene vil servokompenseringsnettverket 250 igjen redusere mengden av tilbakekopling lp som tilføres den negative terminalen til operasjonsforsterkeren In addition, the servo compensation network 250 is connected as a feedback loop between the voltage/current converter 244 and the negative terminal of the operational amplifier 238. The main purpose of the servo compensation network 250 is to control the gain of the operational amplifier 238 and thereby affect the gain factor of the servo system as a function of the frequency of the output signal 1^. A schematic of a preferred embodiment of the servo compensation network is shown in Figure 14. The servo compensation network 250 is essentially a bandpass filter which, for example, allows virtually no feedback signal 1^ received from the inverter 244 to be applied to the negative terminal on the operational amplifier 238 when ID and Vp are mainly direct current and direct voltage respectively or have a very low frequency. As a result, the gain of operational amplifier 238 will be very large for direct voltage or low frequency outputs from the accelerometer. The effect of what is practically infinite gain of the operational amplifier 238 at low frequencies will be to stiffen the pendulum 26 with respect to the capacitor plates 18 and 20 for low frequency vibrations, so that the pendulum is properly held within a predetermined position: between the plates 18 and 20 By using this very high gain for direct voltage or low frequency vibrations, errors due to the swing or inertia of the pendulum 26 will be greatly reduced and the accuracy of the accelerometer will be greatly improved. For higher vibration frequencies, for example in the 50 Hz range, the servo compensation network allows a relatively large feedback signal 1^ to be applied to the negative terminal of operational amplifier 238, thereby reducing the amplifier's gain. The gain of the operational amplifier 238 is reduced for these midband frequencies to prevent unstable operation of the servo loop due to effects of the mechanical dynamics of the accelerometer 10. For example, the natural frequency of the pendulum 26 would usually be in the range of these mid-band frequencies, which would result in stable operation of the servo loop if the gain of the operational amplifier 238 was very high at these frequencies. Above the mid-band frequencies, the servo compensation network 250 would again reduce the amount of feedback lp applied to it negative terminal of the operational amplifier

'238, noe som vil øke forsterkningen til operasjonsforsterkeren. '238, which will increase the gain of the operational amplifier.

Forsterkningen blir ved disse høyere frekvenser øket for å forbedre akselerometerets respons når det utsettes for forholdsvis høyfre-. kvente akselerasjonsinnganger, hvor den mekaniske dynamikken til akselerometeret 10 ikke er en betydelig faktor som har tendens til å skape ustabilitet i servosløyfen. Forsterkningsøkningen vil hå tendens til å kompensere for reduksjonen i bevegelse av pendelen 26 ved de høyere vibrasjonsfrekvenser. I tillegg vil servokompenseringsnettverket 250 eliminere destabiliseringsvirkningene ved variasjon av belastningsimpedansen 208 på servosystemet vist på figur 9. Det er således mulig, ved å benytte servokompenseringsnettverket 250, å anvende én rekke forskjellige belastningsimpedanser, noe som letter valget av en hensiktsmessig spenningsskalafaktor uten at det er nødvendig å kalibrere elektronikken i akselerometeret 10 på nytt.. At these higher frequencies, the gain is increased to improve the accelerometer's response when exposed to relatively high frequencies. constant acceleration inputs, where the mechanical dynamics of the accelerometer 10 is not a significant factor that tends to create instability in the servo loop. The gain increase will tend to compensate for the reduction in movement of the pendulum 26 at the higher vibration frequencies. In addition, the servo compensation network 250 will eliminate the destabilizing effects of varying the load impedance 208 on the servo system shown in Figure 9. It is thus possible, by using the servo compensation network 250, to use a variety of different load impedances, which facilitates the selection of an appropriate voltage scale factor without the need to calibrate the electronics in the accelerometer 10 again..

I tillegg omfatter elektronikkretsen på figur 9 en trimmemotstand ' RT forbundet mellom den positive spenningsforsyningen +Vg på leder 218 og utgangsledningen 232 fra detektorkretsen 230. Ved å variere verdien av motstand , kan en forspenning tilføres den positive terminalen på operasjonsforsterkeren 238, noe som igjen har den virkning at nullposisjonen til pendelen 26 mellom kondensatorplatene 18 og 20 justeres^å figur 10 er vist et skjematisk diagram over detektordrivkretsen 204. Sagtannbølgeformen fra sagtannoscillatorkretsen 216 blir ført over leder 222 til basis i transistor 254. En av de primære;funksjonene til transistor 254 er å isolere oscillato.rkretsen 216 fra detektordrivkretsen 204.Basisene til transistorene 258 og 260 er koplet til emitteren i transistor 254 over en motstand 256. Når en økende spenning fra oscillator 216 blir ført til basis i transistor 254, vil transistorene 258 og 260 bli forspent i lederetningen eller slått på og vil således føre en likeledes økende spenning fra lederne 226 og 228 til kondensatorplatene 18 og 20, noe som resulterer i strømmene I ^- og^<->Koplet til lederne 200 og 202 er også et par transistorer 262 og 264. Transistorene 262 og 264 tjener som dioder og frembringer en strømbane for utladningen av kondensatorene over leder 266.. En ytterligere transistor 268 har sin basis og kollektor koplet til lederen 266. Transistor 268 tjener således som en diode i til- In addition, the electronic circuit in Figure 9 includes a trimming resistor 'RT connected between the positive voltage supply +Vg on conductor 218 and the output line 232 from the detector circuit 230. By varying the value of resistance, a bias voltage can be applied to the positive terminal of the operational amplifier 238, which in turn has the effect that the zero position of the pendulum 26 between the capacitor plates 18 and 20 is adjusted^ in Figure 10 is shown a schematic diagram of the detector drive circuit 204. The sawtooth waveform from the sawtooth oscillator circuit 216 is carried over conductor 222 to the base of transistor 254. One of the primary functions of transistor 254 is to isolate oscillator circuit 216 from detector drive circuit 204. The bases of transistors 258 and 260 are connected to the emitter of transistor 254 across a resistor 256. When an increasing voltage from oscillator 216 is applied to the base of transistor 254, transistors 258 and 260 will biased in the direction of conduction or switched on and will thus lead to a likewise increasing sp from the conductors 226 and 228 to the capacitor plates 18 and 20, resulting in the currents I ^- and^<->Coupled to the conductors 200 and 202 are also a pair of transistors 262 and 264. The transistors 262 and 264 serve as diodes and produces a current path for the discharge of the capacitors over conductor 266. A further transistor 268 has its base and collector connected to conductor 266. Transistor 268 thus serves as a diode in

legg til å forspenne emitterne i transistorene 262 og 264. En strøm-kilde eller aktiv belastning i form av transistor 270, motstand 272, den negative spenningskilden -V o og referansespenningen V 1% Ili r på leder 224, er koplet til ledningen 266. add to bias the emitters of transistors 262 and 264. A current source or active load in the form of transistor 270, resistor 272, the negative voltage source -V o and the reference voltage V 1% Ili r on conductor 224, is connected to wire 266.

Virkningen av detektordrivkretsen 204 på figur 10 er illust-The effect of the detector driver circuit 204 in Figure 10 is illustrated

rert ved signaldiagrammet på figur 11. I den øvre delen av figur 11 representerer spenningsbølgeformen 274 emitterspenningen V£ til referred to the signal diagram of Figure 11. In the upper part of Figure 11, the voltage waveform 274 represents the emitter voltage V£ to

transistorene 258 og 260 på figur 10. Formen av bølgeformen 264 vil være hovedsakelig den samme som sagtannspenningen som tilføres fra sagtannoscillatorkretsen 216 på leder 222.. Som antydet på figur 11 øker spenningen V„ lineært med tiden langs stigningen 276 inntil den når en toppspenning ved 278, hvoretter den faller raskt til en negativ spenning ved 280. Bølgeformen 281 på figur' 11 representerer spenningen Vcsom tilføres kondensatorplatene 18 og 20. Kondensatorspenningen V-c vil til å begynne med holde seg konstant, som vist ved 282 på figur 11, inntil transistorene 258 og transistors 258 and 260 in Figure 10. The shape of the waveform 264 will be substantially the same as the sawtooth voltage supplied from the sawtooth oscillator circuit 216 on conductor 222. As indicated in Figure 11, the voltage V„ increases linearly with time along the rise 276 until it reaches a peak voltage at 278, after which it rapidly drops to a negative voltage at 280. The waveform 281 in Figure 11 represents the voltage Vc applied to the capacitor plates 18 and 20. The capacitor voltage V-c will initially remain constant, as shown at 282 in Figure 11, until the transistors 258 and

.260 er blitt forspent i lederetningen. Etter at transistorene 258.og 260 er blitt forspent i lederetningen, vil spenningen Vcha samme karakteristikk som V_. Ved punktet 2 78 på bølgeform 2 74 hvor spenningen V Hi forandrer polaritet, vil kondensatorspenningen Vc, vist ved 284, forbli konstant inntil transistorene 262 og 264 blir forspent i lederetningen og således tillater kondensatorene og C2å bli utladet gjennom leder 266 til den aktive strømkilden 270. Siden det er et lineært forhold mellom kondensatorspenningen. Vcog tiden, kan kondensators.trømmene I ^ og I _ representeres av de følgende forhold: The .260 has been biased in the direction of the guide. After the transistors 258 and 260 have been biased in the conduction direction, the voltage Vcha will have the same characteristic as V_. At the point 2 78 on waveform 2 74 where the voltage V Hi changes polarity, the capacitor voltage Vc, shown at 284, will remain constant until the transistors 262 and 264 are forward biased and thus allow the capacitors and C2 to be discharged through conductor 266 to the active current source 270. .Since there is a linear relationship between the capacitor voltage. Vcog the time, the capacitor currents I ^ and I _ can be represented by the following relations:

hvor Cj oqC^ representerer kondensatorene som dannes av kondensatorplatene 18 og 20 og pendelen 26 som v i s-t på figur 10, og Vel°^Vc2 rePresenterer spenningene over de enkelte kondensatorene. Man kan således se at det er et direkte lineært forhold- mellom where Cj oqC^ represents the capacitors formed by the capacitor plates 18 and 20 and the pendulum 26 as v in s-t in Figure 10, and Vel°^Vc2 rePresents the voltages across the individual capacitors. You can thus see that there is a direct linear relationship between

Vcog tiden, idet kondensatorstrømmene. I ^ og I2vil være konstante. Kondensatorstrømmenes og I2beskaffenhet er vist i bølgeform 286 på figur 11,.hvor det kan ses at under den lineære stig-ning i kondensatorspenningen V^i bølgeform 281, vil kondensatorstrøm-mene ved 288 og 290være konstante og flyte mot kondensatorene Vcog the time, as the capacitor currents. I ^ and I2 will be constant. The nature of the capacitor currents and I2 is shown in waveform 286 in figure 11, where it can be seen that during the linear increase in the capacitor voltage V^ in waveform 281, the capacitor currents at 288 and 290 will be constant and flow towards the capacitors

Cl °g C2'mens kondensatorstrømmene under fallet • i V^ vil strømmeCl °g C2'while the capacitor currents during the drop • in V^ will flow

i motsatt retning som vist ved 292. på grunn av det faktum at transistorene 262 og 264 tjener til å dirigere kondensatorutladnings-strømmene som representeres av 2.92 på figur 11, til-'den aktive in the opposite direction as shown at 292. due to the fact that transistors 262 and 264 serve to direct the capacitor discharge currents represented by 2.92 in Figure 11 to the active

belastningen som representeres av transistor 270, vil inngangs-strømme<ne>I ' cl ogI'C2som v^-st ved 296°9298 Pa bølgeform 294 til detektordrivkretsen 204 på.lederne 226 og 228 være av tilnærmet samme størrelse og ha samme retning som kondensatorstrømmene I ^ the load represented by transistor 270, the input currents I'cl and I'C2 as v^-st at 296°9298 Pa waveform 294 to the detector drive circuit 204 on the conductors 226 and 228 will be of approximately the same magnitude and have the same direction as the capacitor currents I ^

og !q2' men v^ ikke ^a ^en negative delen 292. Utgang sst rømmene I'og I'C2fra dif f erensialdetektoren 230 på figur 9 på lederne 226 og 228 vil være i form åv en serie pulser med én polaritet som vist ved bølgeformen 294 på figur 11. Det skal bemerkes at den virkelige størrelsen på strømmene I' ^ og I'C2v^1 være proporsjonal med kapasitetene til henholdsvis kondensator Cl og C2. and !q2' but v^ not ^a ^en the negative part 292. Output sst spaces I' and I'C2 from the differential detector 230 in Figure 9 on conductors 226 and 228 will be in the form of a series of pulses of one polarity as shown at the waveform 294 in Figure 11. It should be noted that the real magnitude of the currents I' ^ and I'C2v^1 be proportional to the capacities of capacitors Cl and C2, respectively.

' På figur 1.2 blir den positive forsyningsspenningen +Vg tilført differensialdetektorkretsen 230 over leder 218 til både en transistor 300 og en forspenningsmotstand 302. Transistoren 300 tjener hovedsakelig som en diode som tillater strøm.å flyte fra emitteren In Figure 1.2, the positive supply voltage +Vg is applied to the differential detector circuit 230 across conductor 218 to both a transistor 300 and a bias resistor 302. The transistor 300 serves essentially as a diode that allows current to flow from the emitter.

i transistor 300 til en strømforsterker sammensatt av transistorene 304, 306, '308 og 210. Strømforsterkeren som utgjøres-av disse transistorene, tjener som en strømkilde for detektordrivkretsen 204 på figur 10, hvor forsterkningen til denne strømforsterkeren kan reguleres ved å regulere verdien av forspenningsmotstanden 302. Forsterkningen til differensialdetektorkretsen 230 kan således reguleres til å avspeile den spesielle mekaniske dynamikken til akselerometeret 10 eller for den spesielle anvendelse som akselerometeret brukes til. En aktiv last sammensatt av transistorene 312, 314, 316, 318 og motstandene 320 og 322 tjener også som et strømspeil. hvor kollektorstrømmen i.transistor 314 er omtrent lik kollektorstrømmen i transistor 308. Utgangsstrømmen 1^på leder 232 er proporsjonal med differansen i strømmene I'C]_ og I'C2som et resultat av følgende forhold. Kollektorstrømmen *£3<q8>in transistor 300 to a current amplifier composed of transistors 304, 306, '308 and 210. The current amplifier constituted by these transistors serves as a current source for the detector driver circuit 204 in Figure 10, where the gain of this current amplifier can be regulated by regulating the value of the bias resistor 302. The gain of the differential detector circuit 230 can thus be adjusted to reflect the particular mechanical dynamics of the accelerometer 10 or for the particular application for which the accelerometer is used. An active load composed of transistors 312, 314, 316, 318 and resistors 320 and 322 also serves as a current mirror. where the collector current in transistor 314 is approximately equal to the collector current in transistor 308. The output current 1^ on conductor 232 is proportional to the difference in the currents I'C]_ and I'C2 as a result of the following relationship. The collector current *£3<q8>

.i transistor 308 er lik:.in transistor 308 is equal to:

hvor K er strømforsterkningen som bestemmes av transistor 302. Likeledes er kollektorstrømmen I^^q i transistor 310 lik: where K is the current gain determined by transistor 302. Likewise, the collector current I^^q in transistor 310 is equal to:

Som et resultat vil kollektorstrømmen Iq2±4 ^or transistor 314 være lik forholdene: ■Ved koplingspunktet 324 i kretsen på figur 12 vil derfor følgende strømforhold være tilstede. As a result, the collector current Iq2±4 ^or transistor 314 will be equal to the conditions: ■At the connection point 324 in the circuit of Figure 12, the following current conditions will therefore be present.

■Dette kan oppsummeres slik at utgangsstrømmen I på leder 232 ■This can be summarized so that the output current I on conductor 232

vil være proporsjonal med differansen mellom strømmene I'c-j_ 0<3 I'c2hvor K representerer systemets forsterkning. Denne type detektorkrets har også den meget betydelige fordel at den tillater måling av differansene mellom kapasitetene til kondensatorene Cl og C2 med en nøyaktighet av størrelse en picofarad, og derfor er det mulig å bruke meget små kondensatorplater 18 og 20.- Målingen av slike små kapasiteter har videre den fordel at meget små utsving av pendelen 26 kan måles, noe som forbedrer nøyaktigheten og lineariteten til akselerometeret 10. will be proportional to the difference between the currents I'c-j_ 0<3 I'c2where K represents the gain of the system. This type of detector circuit also has the very significant advantage that it allows the measurement of the differences between the capacities of the capacitors Cl and C2 with an accuracy of one picofarad, and therefore it is possible to use very small capacitor plates 18 and 20.- The measurement of such small capacities further has the advantage that very small fluctuations of the pendulum 26 can be measured, which improves the accuracy and linearity of the accelerometer 10.

Etter å .ha passert gjennom lavpassfilteret 234 på figur 9 for å filtrere ut bærefrekvensen på fra 10 kHz til 1 MHz som genereres av sagtannoscillatoren 216, blir utgangsstrømmen ID ført til den positive terminalen på operasjonsforsterkeren 238. Utgangen fra operasjonsforsterkeren 238 VDpå leder 240 blir så ført til en spen-ningsomformerkrets 244 som er antydet innenfor de prikkede linjene After passing through the low-pass filter 234 of Figure 9 to filter out the carrier frequency of 10 kHz to 1 MHz generated by the sawtooth oscillator 216, the output current ID is fed to the positive terminal of the operational amplifier 238. The output of the operational amplifier 238 VD on conductor 240 then becomes led to a voltage converter circuit 244 which is indicated within the dotted lines

244 i skjemaet på figur 13. Når utgangsspenningen VDer positiv, blir en transistor 326 som har sin basis forbundet med leder 240, 244 in the diagram of figure 13. When the output voltage V is positive, a transistor 326 whose base is connected to conductor 240,

brakt i ledende tilstand. Når V^ derimot er negativ, blir en brought in leading condition. When V^, on the other hand, is negative, one becomes

andre transistor 328 som har sin basis koplet til en leder 240 gjennom dioder 330 og 332, brakt i ledende tilstand. En strøm-kilde 333 tjener ved. hjelp av strømmen Ig til å holde diodene 3-30 og 332 forspent i lederetningen. Når transistor'326 er i ledende tilstand, vil tilbakekoplingsstrømmen I strømme i leder 246'fra utgangsdrivkretsen 212 gjennom kolléktoren og emitteren til transistor 326 til leder 252. Når transistor 328 er i ledende tilstand,, vil likeledes tilbakekoplingsstrøm Ip flyte til utgangs- second transistor 328 having its base coupled to a conductor 240 through diodes 330 and 332, brought into the conducting state. A power source 333 serves wood. using the current Ig to keep the diodes 3-30 and 332 biased in the conducting direction. When transistor 326 is in the conducting state, feedback current I will flow in conductor 246 from output driver circuit 212 through the collector and emitter of transistor 326 to conductor 252. When transistor 328 is in conducting, feedback current Ip will likewise flow to output

drivkretsen 212 på- leder 248 gjennom emittereng kollektoren til transistor 328 fra leder 252. I begge tilfeller vil tilbake-koplingsstrømmen I være proporsjonal med verdien av spenningen v^. the drive circuit 212 applies to conductor 248 through the emitterg the collector of transistor 328 from conductor 252. In both cases, the feedback current I will be proportional to the value of the voltage v^.

Utgangsdrivkretsen som er antydet med prikkete linjer 212 på figur 13, er hovedsakelig sammensatt av to strømforsterkere. Den The output driver circuit indicated by dotted lines 212 in Figure 13 is mainly composed of two current amplifiers. It

første strømforsterkeren omfatter motstandene 334 og 336, operasjonsforsterker 338 og transistor 340. Den andre strømforsterkeren be-±år av motstander 342 og 344, operasjonsforsterker 346 og transistor 348. Den første strømforsterkeren vil reagere på spenningen over motstand 334 ved å frembringe -en lik spenning over 336 som et resultat av virkemåten til operasjonsforsterker 338. Utgangen fra operasjonsforsterkeren 338 blir.koplet til basis i transistor 340 og vil drive transistoren 340 inntil strømmen gjennom motstand 336 frembringer en spenning som er lik spenningen over motstand 334. Det er derfor forholdet mellom motstandsverdiene 334 og 336 som be-stemmer forsterkningen til strømforsterkeren og således verdien av tilbakéføringsstrømmen i . Den andre strømforsterkeren virker på nøyaktig samme måte, idet operasjonsforsterkeren 346 bringer transistoren 348 til å lede nok strøm til å utlikne spenningene over motstandene 342 og 344. Resultatet er at når transistor 326 i spénning/strøm-omformeren '2.44 er i ledende tilstand, vil tilbake-føringsstrømmen I„ være lik: the first current amplifier comprises resistors 334 and 336, operational amplifier 338 and transistor 340. The second current amplifier comprises resistors 342 and 344, operational amplifier 346 and transistor 348. The first current amplifier will respond to the voltage across resistor 334 by producing an equal voltage across 336 as a result of the operation of operational amplifier 338. The output of operational amplifier 338 is coupled to the base of transistor 340 and will drive transistor 340 until the current through resistor 336 produces a voltage equal to the voltage across resistor 334. It is therefore the ratio of the resistance values 334 and 336 which determine the gain of the current amplifier and thus the value of the feedback current in . The second current amplifier operates in exactly the same way, in that operational amplifier 346 causes transistor 348 to conduct enough current to equalize the voltages across resistors 342 and 344. The result is that when transistor 326 in voltage/current converter '2.44 is in the conducting state, the return current I„ be equal to:

og likeledes, når•transistor 328 er i ledende tilstand, vil tilbake-koplingsstrømmen 1^ flyte i motsatt retning og ha en verdi lik: Det generelle forholdet mellom tilbakeføringsstrømmen IR og til-bakekplingsstrømmen i er således: and likewise, when•transistor 328 is in the conducting state, the feedback current 1^ will flow in the opposite direction and have a value equal to: The general relationship between the feedback current IR and the feedback current i is thus:

avhengig av polariteten til signalet V^. Siden tilbakekoplingsstrøm-men 1^, som føres til servokompenseringsnettverket 250 står i forhold til tilbakeføringsstrømmen I med de alternative relasjonene depending on the polarity of the signal V^. Since the feedback current I^ which is fed to the servo compensation network 250 is related to the feedback current I by the alternative relations

R336//R334°gR344/</R>342' ma verdiene av disse motstandene velgesR336//R334°gR344/</R>342' ma the values of these resistors be selected

for å oppnå den størst mulige balanse ellers vil det bli for-vrengning eller andre feil i systemutgangen. Det blir derfor ansett fordelaktig ikke å inkludere motstandene 334, 336, 342 og 344 i den integrerte, kretsen som vist ved 44 på figur 1, slik at deres 'verdier lettere kan justeres og dermed lette kalibreringen av akselerometeret før sammensetningen. to achieve the greatest possible balance otherwise there will be distortion or other errors in the system output. It is therefore considered advantageous not to include resistors 334, 336, 342 and 344 in the integrated circuit as shown at 44 in Figure 1 so that their values can be more easily adjusted and thus facilitate calibration of the accelerometer prior to assembly.

På figur 14 er det vist et skjematisk diagram over servokompenseringsnettverket 250. Kretsen på figur 14 er som tidligere antydet hovedsakelig et båndpassfilter hvor et tilbakekoplingssignal med forholdsvis lav frekvens ikke blir overført til den negative inngangs-terminalen på operasjonsforsterkeren 238 over leder 242, og hvor et signal I_, med méget høy frekvens for det meste ikke blir overført til leder 242. En kondensator 350 forhindrer effektivt at en like-strøm I ■ rnår den negative terminalen på operasjonsforsterkeren 238, og det resulterer derfor i en hovedsakelig uendelig forsterkning av operasjonsforsterkeren 238 under likestrømsforhold. På samme måte vil en kondensator 352 som samvirker med motstandene 354, Figure 14 shows a schematic diagram of the servo compensation network 250. As previously indicated, the circuit in Figure 14 is mainly a bandpass filter where a feedback signal with a relatively low frequency is not transmitted to the negative input terminal of the operational amplifier 238 via conductor 242, and where a signal I_, of very high frequency is mostly not transferred to conductor 242. A capacitor 350 effectively prevents a direct current I ■ from reaching the negative terminal of operational amplifier 238, and it therefore results in a substantially infinite gain of operational amplifier 238 under direct current ratio. Similarly, a capacitor 352 which interacts with the resistors 354,

356, 358 og 360 tillate mesteparten av høyfrekvenssignalet Ip å bli koplet til jord, og gir dermed operasjonsforsterkeren 238 en forholdsvis stor forsterkning. Ved midtbåndfrekvensene hvor, for eksempel, akselerasjonssignalet som'blir tilført akselerometeret 10 er tilnærmet, lik den naturlige frekvensen til pendelen 26, vil 356, 358 and 360 allow most of the high frequency signal Ip to be coupled to ground, thus giving the operational amplifier 238 a relatively large gain. At the mid-band frequencies where, for example, the acceleration signal supplied to the accelerometer 10 is approximately equal to the natural frequency of the pendulum 26,

servokompenseringsnettverket tillate en del av tilbakekoplings-signalet I_ å bli overført til den negative terminalen til operasjonsforsterker 238, noe som tjener til å redusere forsterkningen til servosløyfen. Ved' å justere verdiene til de forskjellige komponentene i servokompenseringsnettverket 250, kan derfor frekvens-responsen til servosystemet med hensyn til forsterkningen justeres for å avspeile dynamikken til de mekaniske komponentene til akselerometeret 10 og den spesielle anvendelse som det brukes i. the servo compensation network allows a portion of the feedback signal I_ to be transferred to the negative terminal of operational amplifier 238, which serves to reduce the gain of the servo loop. Therefore, by adjusting the values of the various components of the servo compensation network 250, the frequency response of the servo system with respect to the gain can be adjusted to reflect the dynamics of the mechanical components of the accelerometer 10 and the particular application in which it is used.

I tillegg samvirker motstand 360 i servokompenseringsnettverketIn addition, resistor 360 interacts in the servo compensation network

250 med de forskjellige elementene i spenning/strøm-omformeren 244 og utgangsdrivkretsen 212 for å frembringe en verdi på tilbake-koplingsstrømmen 1^, som er proporsjonal med forholdet ^ q^ 260' 250 with the various elements of the voltage/current converter 244 and the output driver circuit 212 to produce a value of the feedback current 1^ which is proportional to the ratio ^q^ 260'

Claims

1. Accelerometer support device comprising a housing, a pair of spaced parallel capacitor plates secured within the housing, a pendulum comprising a rod member and a paddle-shaped member attached to one end of the rod member, wherein the paddle- ■ len is arranged in an essentially separated parallel position between the plates, an axle fixed across the longitudinal axis of the pendulum, characterized in that, in order to increase the reliability of the accelerometer, a support frame fixed inside the housing is arranged, and an axle storage device attached to the frame for rotatable storage of the axle, ... the axle support device comprising a first and a second bearing for receiving and rotatably supporting each end of the axle, a first bending member attached at each end to the frame for supporting the first bearing and a second device for supporting the second bearing .

2. Accelerometer according to claim 1, characterized in that the second support device comprises direct attachment of the second bearing to the support frame.

3. Accelerometer according to claim 2, characterized in that the axle storage device. includes a regulating device to regulate the pressure of the bearings on the shafts.

4. Accelerometer according to claim 1, characterized in that a pair of bending plates are arranged so that each end of each bending plate is fixed in such a way inside the housing that the bending plates are arranged mainly parallel to and on each side of the pendulum, a pair of bearings are fixed on each of the flex plates, a first adjustment device comprises a threaded support member attached to the housing along a first of the flex plates and an adjusting screw in threaded engagement with the adjustable support member and with one end abutting the first flex plate to adjust the pressure of the bearings against the shaft , and by a second adjustment device comprising a threaded support part attached to the housing along a second of the bending plates and an adjustment screw in threaded engagement with the support part and with one end lying against the second bending plate for regulating the pressure of layers clean against the axle.

5. Accelerometer according to claim 4, characterized by. that each of the bending plates is designed with at least one slot.

6. Accelerometer according to claim !3, characterized in that each slot is on each side of the point where the adjustment screw rests against the flex plate', the slots being perpendicular' to the longitudinal axis of the flex plates..