RU120235U1 - COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR - Google Patents

COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR Download PDF

Info

Publication number
RU120235U1
RU120235U1 RU2012111754/28U RU2012111754U RU120235U1 RU 120235 U1 RU120235 U1 RU 120235U1 RU 2012111754/28 U RU2012111754/28 U RU 2012111754/28U RU 2012111754 U RU2012111754 U RU 2012111754U RU 120235 U1 RU120235 U1 RU 120235U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pendulum
angle sensor
accelerometer
housing
optical angle
Prior art date
Application number
RU2012111754/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Баталин
Анатолий Васильевич Новиченко
Виталий Михайлович Мануйленко
Николай Григорьевич Черняк
Геннадий Алексеевич Скрипковский
Валерий Николаевич Ващенко
Евгений Рамильевич Раздрогин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Завод "Фиолент"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Завод "Фиолент" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Завод "Фиолент"
Priority to RU2012111754/28U priority Critical patent/RU120235U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU120235U1 publication Critical patent/RU120235U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

1. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла, содержащий корпус с базовой установочной поверхностью, с расположенными в нем чувствительным элементом в виде маятника, состоящего из инерционной массы, выполненной в виде подвижной пластины, упруго прикрепленной к основанию чувствительного элемента, установленной на подвижной пластине катушки и экранирующего элемента, соединенного с подвижной пластиной, со щелью, направленной вдоль оси маятника, датчиком угла, который состоит из источника света и дифференциального приемника света, расположенных друг против друга с размещением экранирующего элемента между ними, датчиком момента, токоподводами к катушке маятника, электрической схемой и кожухом, герметично связанного с корпусом, отличающийся тем, что датчик момента включает в себя верхнюю и нижнюю магнитные системы, состоящие из внешних и внутренних магнитопроводов, постоянных кольцевых магнитов, диаметрально намагниченных вдоль оси маятника, и двух катушек, установленных на подвижной пластине маятника. ! 2. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что движение маятника вдоль измерительной оси акселерометра ограничено сверху и снизу ограничителями его перемещения. ! 3. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что источник света и приемник света установлены на корпусе неподвижно, а настройка нулевого сигнала датчика угла акселерометра выполнена электрическим способом. ! 4. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что основание чувствительного элемента установлено на пла� 1. Compensation accelerometer with an optical angle sensor, containing a housing with a base mounting surface, with a sensitive element in the form of a pendulum located in it, consisting of an inertial mass made in the form of a movable plate elastically attached to the base of the sensitive element mounted on a movable coil plate and of a shielding element connected to a movable plate, with a slot directed along the axis of the pendulum, an angle sensor, which consists of a light source and a differential light receiver, located opposite each other with the placement of a shielding element between them, a torque sensor, current leads to the pendulum coil, an electrical circuit and a casing, hermetically connected to the casing, characterized in that the torque sensor includes upper and lower magnetic systems, consisting of external and internal magnetic circuits, permanent ring magnets diametrically magnetized along the axis of the pendulum, and two coils mounted on the under movable pendulum plate. ! 2. Compensation accelerometer with optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the movement of the pendulum along the measuring axis of the accelerometer is limited from above and below by limiters of its movement. ! 3. Compensation accelerometer with optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the light source and the light receiver are fixed on the housing, and the zero signal of the accelerometer angle sensor is adjusted electrically. ! 4. Compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the base of the sensing element is mounted on a plate

Description

Данная полезная модель относится к области приборостроения, в частности, - к компенсационным маятниковым линейным акселерометрам (далее по тексту АК) с упругим подвесом (далее по тексту УП) чувствительного элемента (далее по тексту ЧЭ), и может использоваться при измерении ускорения подвижных объектов.This utility model relates to the field of instrumentation, in particular, to compensating pendulum linear accelerometers (hereinafter AK) with an elastic suspension (hereinafter referred to as UP) of a sensitive element (hereinafter referred to as SE), and can be used to measure the acceleration of moving objects.

Известен АК, взятый за аналог, описанный в патенте США №4,649,748 от 17 марта 1987 г.Known AK, taken as an analogue described in US patent No. 4,649,748 dated March 17, 1987

Акселерометр включает в себя инерционную массу (далее по тексту ИМ), выполненную в виде маятника (далее по тексту маятник), помещенную в герметичный корпус с созданным в нем вакуумом или заполненным инертным газом (например, гелием). Маятник выполнен в виде подвижного стержня, нижняя часть которого связана с помощью УП с пластиной, прикрепленной винтами к базовой плоскости основания. Стержень может поворачиваться на УП вокруг пластины в направлении измерительной оси (далее по тексту ИО) АК.The accelerometer includes an inertial mass (hereinafter referred to as MI), made in the form of a pendulum (hereinafter referred to as the pendulum), placed in a sealed enclosure with a vacuum created in it or filled with an inert gas (for example, helium). The pendulum is made in the form of a movable rod, the lower part of which is connected with the help of a unitary carrier with a plate attached by screws to the base plane of the base. The rod can be rotated on the unitary enterprise around the plate in the direction of the measuring axis (hereinafter referred to as IO) AK.

К стержню маятника прикреплены две подвижные катушки цилиндрической формы. Аксиальные магнитные системы (далее по тексту МС) АК включают в себя магнитопроводы, роль которых выполняют жестко соединенные между собой основание и рамка, изготовленные из магнитомягкого материала, а также постоянные магниты и полюсные наконечники, при этом подвижные катушки находятся в соответствующих зазорах, образованных поверхностями магнитопроводов и полюсных наконечников. Перечисленные элементы вместе с подвижными катушками формируют датчик момента (далее по тексту ДМ) АК. В корпусе, с целью измерения перемещения маятника, установлен датчик угла (далее по тексту ДУ), который состоит из одного источника света и двух приемников света, которые, для обеспечения механической настройки нулевого сигнала ДУ, прижаты к основанию и рамке с помощью плоской пружины. Свободный конец стержня маятника, расположенный между источником света и двумя приемниками света, выполнен в виде тонкой пластины. В одном из вариантов АК тонкая пластина перекрывает часть светового потока от источника света к приемникам света. В другом варианте АК тонкая пластина выполнена с разрезом вдоль оси стержня маятника, который пропускает часть светового потока.Two movable cylindrical coils are attached to the pendulum rod. Axial magnetic systems (hereinafter referred to as MS) AK include magnetic cores, the role of which is played by rigidly interconnected base and frame made of soft magnetic material, as well as permanent magnets and pole pieces, while the moving coils are in the corresponding gaps formed by the surfaces magnetic circuits and pole pieces. The listed elements together with the moving coils form a torque sensor (hereinafter referred to as DM) AK. In the case, in order to measure the movement of the pendulum, an angle sensor (hereinafter referred to as the remote control) is installed, which consists of one light source and two light receivers, which, to ensure mechanical adjustment of the zero remote control signal, are pressed to the base and frame using a flat spring. The free end of the pendulum rod, located between the light source and two light receivers, is made in the form of a thin plate. In one embodiment, the AK thin plate blocks part of the luminous flux from the light source to the light receivers. In another embodiment, the AK thin plate is made with a cut along the axis of the pendulum rod, which passes part of the light flux.

В отсутствие измеряемого ускорения вдоль ИО маятник находится в нейтральном положении, при котором часть светового потока, излучаемого источником света, экранируется поверхностью недвижимого маятника и не попадает в приемники света, а часть - делится равномерно между приемниками света, обеспечивая равные величины потоков, попадающих на оба приемника света. При этом светоприемные поверхности освещаются световыми потоками не полностью, но одинаково, что исключает возможность возникновения напряжения в электрической системе АК. При действии ускорения объекта вдоль ИО возникает момент силы инерции, который отклоняет маятник от его нейтрального положения. В результате этого происходит перераспределение светового потока, попадающего от источника света на приемники света: на один из приемников попадает больший световой поток, чем на второй приемник. Отличие величин световых потоков, попадающих на светоприемные поверхности приемников света, приводит к возникновению напряжения в электрической системе АК. При этом возникает электрический сигнал, пропорциональный смещению маятника, и, следовательно, ускорению объекта. Далее этот сигнал преобразовывается в ток обратной связи, протекающий через катушки ДМ и взаимодействует с полями постоянных магнитов, в результате чего возникает сила обратной связи. Момент этой силы, действующий вокруг оси УП, уравновешивает момент силы инерции измеряемого ускорения и возвращает маятник в нейтральное положение. Величина и направление тока обратной связи позволяют измерять величину и направление ускорения.In the absence of measurable acceleration along the IO, the pendulum is in a neutral position, in which part of the light flux emitted by the light source is shielded by the surface of the immovable pendulum and does not fall into the light receivers, and part is divided evenly between the light receivers, providing equal values of the flux falling on both light receiver. In this case, the light receiving surfaces are not completely illuminated by the light fluxes, but the same, which eliminates the possibility of voltage in the AK electrical system. Under the action of the object’s acceleration along the IO, a moment of inertia appears, which deflects the pendulum from its neutral position. As a result of this, redistribution of the luminous flux incident from the light source to the light receivers occurs: a larger luminous flux falls on one of the receivers than on the second receiver. The difference in the values of the light flux incident on the light receiving surfaces of the light receivers leads to a voltage in the electric system AK. In this case, an electric signal arises proportional to the displacement of the pendulum, and therefore to the acceleration of the object. Further, this signal is converted into a feedback current flowing through the DM coils and interacts with the fields of permanent magnets, as a result of which a feedback force arises. The moment of this force, acting around the axis of the UP, balances the moment of inertia of the measured acceleration and returns the pendulum to the neutral position. The magnitude and direction of the feedback current allow the magnitude and direction of acceleration to be measured.

Недостатками аналога, что рассматривается, являются:The disadvantages of the analogue that is considered are:

1) наличие ДМ с двумя аксиальными МС. При необходимости увеличения диапазона измерения АК с таким ДМ требуется увеличение тока обратной связи, который протекает по катушкам маятника (поскольку увеличение длины провода в катушках не позволяет увеличивать диапазон измерения, так как пропорционально возрастает инерционная масса маятника) при максимальном измеряемом ускорении, это приводит к увеличению температурной погрешности коэффициента преобразования (далее по тексту КП) АК вследствие увеличения электрической мощности, которая рассеивается в катушках и нагревает магниты МС;1) the presence of DM with two axial MS. If it is necessary to increase the measurement range of AKs with such a DM, an increase in the feedback current that flows along the coils of the pendulum is required (since increasing the length of the wire in the coils does not allow to increase the measurement range, since the inertial mass of the pendulum increases proportionally) at the maximum measured acceleration, this leads to an increase temperature error of the conversion coefficient (hereinafter referred to as KP) AK due to an increase in electric power, which is dissipated in the coils and heats the magnet ita MS;

2) конструкция ДУ обеспечивает невысокую точность механической настройки его нулевого сигнала;2) the design of the remote control provides low accuracy of the mechanical adjustment of its zero signal;

3) малый диапазон перемещений источника света и приемников света относительно неподвижного основания (корпуса) АК не позволяет выполнить механическую настройку нулевого сигнала ДУ в тех случаях, когда имеет место большой угол между осью стержня маятника в нейтральном положении и базовой установочной плоскостью АК.3) the small range of movements of the light source and light receivers relative to the fixed base (housing) of the AK does not allow mechanical adjustment of the zero remote control signal in cases where there is a large angle between the axis of the pendulum rod in the neutral position and the base mounting plane of the AK.

Известен АК, описанный в патенте US 7,406,868 от 05.08.2008 г., принятый за прототип.Known AK described in patent US 7,406,868 from 08/05/2008, adopted for the prototype.

В компенсационном АК с оптическим ДУ, содержащим корпус с базовой установочной поверхностью, с расположенными в нем ЧЭ в виде маятника, выполненным как экранирующий элемент со щелью, датчиком угла, который состоит из источника света и дифференциального приемника света, расположенных друг против друга с размещением экранирующего элемента между ними, датчиком момента, который включает в себя одну магнитную систему и подвижную катушку, установленную на маятнике, электрической системой, и кожухом, герметично связанным с корпусом, новым, по отношению к ранее рассматриваемому аналогу, является то, что:In a compensating AK with an optical remote control containing a housing with a basic mounting surface, with a CE in the form of a pendulum located in it, made as a shielding element with a slit, an angle sensor, which consists of a light source and a differential light receiver, located opposite each other with a shielding element between them, a torque sensor, which includes one magnetic system and a moving coil mounted on a pendulum, an electrical system, and a casing hermetically connected to the housing, new, by The relation to the previously considered analogue is that:

1) датчик момента состоит из одной МС, установленной на цилиндрическом выступе верхней части корпуса, состоящей из внешнего, внутреннего магнитопроводов и кольцевого магнита, который имеет диаметральную намагниченность вдоль оси маятника АК, при чем ось подвеса маятника лежит в нейтральной плоскости магнита, и катушки, установленной на подвижной пластине маятника и размещенной в зазоре, образованном внешней поверхностью магнита и внутренней поверхностью внешнего магнитопровода.1) the torque sensor consists of one MC mounted on a cylindrical protrusion of the upper part of the housing, consisting of an external, internal magnetic circuit and an annular magnet, which has a diametrical magnetization along the axis of the pendulum AK, with the pendulum suspension axis lying in the neutral plane of the magnet, and the coil, mounted on the movable plate of the pendulum and placed in the gap formed by the outer surface of the magnet and the inner surface of the outer magnetic circuit.

Использование диаметрально намагниченной МС в сравнении с аксиальной МС позволяет, в случае увеличения диапазона измерения АК, увеличивать количество витков катушки МС без увеличения маятниковости ИМ маятника АК (при этом под маятниковостью ИМ маятника АК понимается произведение массы ИМ на координату ее центра масс вдоль оси маятника от оси УП) и без увеличения тока в катушке ДМ, что позволяет избежать увеличение температурной погрешности КП АК вследствие не возрастания электрической мощности, которая рассеивается в катушке и нагревает магнит МС;The use of diametrically magnetized MS in comparison with axial MS allows, in the case of increasing the measurement range of the AK, to increase the number of turns of the MS coil without increasing the pendulum IM of the AK pendulum (in this case, the pendulum IM of the AK pendulum is the product of the mass of the MI and the coordinate of its center of mass along the pendulum axis from axis UP) and without increasing the current in the DM coil, which avoids an increase in the temperature error of the KP AK due to not increasing the electric power that is dissipated in the coil and heating MC magnet;

2) источник света и дифференциальный приемник света неподвижно установлены на подвижной вилке.2) the light source and the differential light receiver are fixedly mounted on a movable fork.

В нижней части корпуса выполнено резьбовое отверстие для установки в нем упора с резьбой, контактирующего с нижней поверхностью подвижной вилки, на верхней поверхности которой с возможностью выбора люфтов установлены, например, пружины, упирающиеся в козырек, жестко закрепленный на корпусе;A threaded hole is made in the lower part of the housing for installing a stop with a thread in contact with the lower surface of the movable fork, on the upper surface of which, for example, backlash is installed with a choice of springs, abutting against the visor, rigidly fixed to the housing;

В корпусе выполнены направляющие с возможностью поступательного перемещения по ним вилки в двух направлениях вдоль ИО АК.Guides are made in the housing with the possibility of translational movement of the forks along them in two directions along the IO AK.

Использование подвижной вилки, упора с резьбой, пружин, упирающихся в козырек, и направляющих в корпусе обеспечивает точную механическую настройку нулевого сигнала оптического ДУ и последующую фиксации вилки к корпусу с использованием, например, винтов;The use of a movable fork, a thrust stop, springs abutting against the visor, and guides in the housing provides precise mechanical adjustment of the zero signal of the optical remote control and subsequent fixing of the fork to the housing using, for example, screws;

3) в корпусе для регулировки зазора между шторкой и приемником света выполнено резьбовое отверстие для установки в нем фиксатора с эксцентриком в его верхней части и с расположением эксцентрика в проеме неподвижного основания маятника;3) a threaded hole is made in the housing for adjusting the gap between the curtain and the light receiver to install a latch with an eccentric in its upper part and with the location of the eccentric in the opening of the fixed base of the pendulum;

4) в электрическую схему АК для уменьшения его температурных погрешностей путем стабилизации КП ДУ введена дополнительная цепь обратной связи, состоящая из сумматора, два инвертирующих входа которого связаны с выходами соответствующих предварительных усилителей сигналов с дифференциального приемника света, при этом неинвертирующий вход сумматора связан с источником опорного напряжения UОП, а его выход - со входом регулятора тока источники света.4) an additional feedback circuit consisting of an adder, two inverting inputs of which are connected to the outputs of the corresponding preliminary signal amplifiers from the differential light receiver, is introduced into the electric circuit of the AK to reduce its temperature errors by stabilizing the KP DU, while the non-inverting input of the adder is connected to the reference source voltage U OP , and its output - with the input of the current regulator, light sources.

Данная конструкция АК имеет следующие недостатки:This AK design has the following disadvantages:

1) поскольку в АК используется одна МС (нижняя по отношению к пластине ЧЭ) пластина ЧЭ с точки зрения ее конвективного теплообмена находится сверху и снизу в неравных условиях, что может привести к ее температурной деформации в вертикальной плоскости АК, и, соответственно, к вредному перемещению экранирующего элемента ЧЭ вдоль ИО относительно связанных с корпусом площадок дифференциального приемника света ДУ, что вызывает дополнительную температурную погрешность смещения нуля АК;1) since one MC is used in the AK (the lower one relative to the CE plate), the CE plate from the point of view of its convective heat transfer is located above and below under unequal conditions, which can lead to its temperature deformation in the vertical plane of the AK, and, accordingly, to harmful the movement of the screening element of the CE along the IO relative to the platforms of the differential light receiver of the remote control connected with the case, which causes an additional temperature error of the zero bias AK;

2) механическое крепление вилки ДУ с источником света и дифференциальным приемником света к корпусу АК при эксплуатации в течение длительного времени и при изменении температуры может ослабнуть, что приведет к вредному перемещению вдоль ИО вилки ДУ, а соответственно и площадок дифференциального приемника света относительно шторки, что вызывает дополнительную температурную и долговременную погрешность смещения нулевого сигнала АК;2) the mechanical fastening of the remote control plug with a light source and a differential light receiver to the AK housing during operation for a long time and when the temperature changes can weaken, which will lead to harmful movement along the remote control plug IO, and, accordingly, of the differential light receiver platforms relative to the curtain, which causes an additional temperature and long-term error of the offset of the zero signal of the AK;

3) прижатие основания ЧЭ к корпусу АК трехлепестковой пружинной, создающей радиальное усилие при ее зажатии, приводит к тому, что основание ЧЭ с глубоким разрезом вдоль оси маятника деформируется. Эта деформация основания с глубоким разрезом вызывает возникновение механических напряжений в УП. Долговременная или температурная релаксация этих напряжений приводит к перемещению шторки ЧЭ вдоль ИО, что вызывает дополнительную долговременную или температурную погрешность смещения нулевого сигнала АК;3) pressing the FE base to the AK case with a three-leaf spring, creating a radial force when it is clamped, leads to the fact that the FE base with a deep cut along the axis of the pendulum is deformed. This deformation of the base with a deep cut causes mechanical stresses in the UP. Long-term or temperature relaxation of these stresses leads to the movement of the CE shutter along the IO, which causes an additional long-term or temperature error in the shift of the zero signal of the AC;

4) отсутствие ограничителей углового перемещения ЧЭ АК может привести к пластической деформации УП ЧЭ при ударных воздействиях на АК вдоль его ИО в выключенном состоянии, а также во включенном состоянии, если амплитуда ударного воздействия больше верхнего предела диапазона измерения;4) the absence of limiters for the angular displacement of the SE of the AK can lead to plastic deformation of the SE of the SE during impacts on the AK along its IO in the off state, as well as in the on state if the amplitude of the shock is greater than the upper limit of the measurement range;

5) вредное тепловое воздействие платы электроники электрической схемы, как основного внутреннего источника выделения тепла при работе АК, на ЧЭ и оптический ДУ, приводит к дополнительной температурной погрешности смещения нулевого сигнала АК;5) the harmful thermal effect of the circuit board electronics circuitry, as the main internal source of heat during operation of the AK, on the CE and optical remote control, leads to an additional temperature error of the offset of the zero signal of the AK;

6) использование одной катушки ДМ не позволяет токоподводам к ней придать форму, симметричную относительно выходной оси АК, что не позволяет взаимно скомпенсировать вредные упругие моменты двух деформированных токоподводов, действующие вокруг выходной оси АК и приложенные к подвижной пластине ЧЭ.6) the use of one DM coil does not allow the current leads to it to give a shape symmetrical with respect to the output axis of the AK, which does not allow one to compensate for harmful elastic moments of two deformed current leads acting around the output axis of the AK and applied to the movable plate of the CE.

В основу полезной модели положена задача усовершенствования компенсационного АК с оптическим ДУ путем увеличения диапазона измерения АК без увеличения его температурных погрешностей, повышения его устойчивости к ударным воздействиям в условиях эксплуатации во включенном и выключенном состоянии, уменьшения дополнительных температурной погрешности смещения нуля и погрешности от долговременной нестабильности смещения нуля.The utility model is based on the task of improving the compensation AK with optical remote control by increasing the measuring range of the AK without increasing its temperature errors, increasing its resistance to shock under operating conditions on and off, reducing the additional temperature error of the zero offset and the error from long-term bias instability zero.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В компенсационном акселерометре с оптическим датчиком угла, содержащий корпус с базовой установочной поверхностью, с расположенными в нем чувствительным элементом в виде маятника, состоящего из инерционной массы, выполненной в виде подвижной пластины, упруго прикрепленной к основанию чувствительного элемента, установленной на подвижной пластине катушки и экранирующего элемента, соединенного с подвижной пластиной, со щелью, направленной вдоль оси маятника, датчиком угла, который состоит из источника света и дифференциального приемника света, расположенных друг против друга с размещением экранирующего элемента между ними, датчиком момента, токоподводами к катушке маятника, электрической схемой и кожухом, герметично связанного с корпусом, новым является то, что: на подвижной пластине маятника сверху и снизу укреплены две катушки ДМ, а в ДМ АК применены две диаметрально намагниченные МС, в рабочих зазорах которых расположены катушки, укрепленные на ЧЭ; внутри каждой МС установлены регулируемые ограничители углового перемещения ЧЭ, выполненные, например, в виде винтов, ограничивающие допустимое перемещение ЧЭ; источник света и дифференциальный приемник света неподвижно установлены на корпусе АК, например, с помощью сварного соединения, а настройка нулевого сигнала ДУ производится электрическим способом; основание пластины ЧЭ упруго прижато к платикам корпуса АК, например с помощью плоской трехлепестковой пружины, которая обеспечивает вертикальное (вдоль ИО) приложение усилия поджатия основания пластины ЧЭ к платикам без его радиальных механических деформаций и напряжений; токоподводы к катушкам ДМ расположены в вертикальной плоскости АК, а их форма обеспечивает угловую симметрию вокруг выходной оси ЧЭ; между корпусом с установленными на нем ЧЭ и оптическим ДУ и платой электроники электрической схемы установлен теплозащитный экран.In a compensation accelerometer with an optical angle sensor, comprising a housing with a base mounting surface, with a sensing element in the form of a pendulum, consisting of an inertial mass made in the form of a movable plate, elastically attached to the base of the sensing element mounted on the movable plate of the coil and shielding element connected to the movable plate, with a slit directed along the axis of the pendulum, an angle sensor, which consists of a light source and a differential receiver and the light located opposite each other with the placement of a shielding element between them, a torque sensor, current leads to the pendulum coil, an electrical circuit and a casing sealed to the housing, is new: two DM coils are mounted on the movable plate of the pendulum from above and below, and in the DM AK, two diametrically magnetized MSs are used, in the working gaps of which there are coils mounted on the CE; inside each MS there are adjustable limiters for the angular movement of the SE, made, for example, in the form of screws, limiting the permissible movement of the SE; the light source and the differential light receiver are fixedly mounted on the AK case, for example, by means of a welded joint, and the remote control signal is set to zero by the electric method; the base of the SE plate is elastically pressed against the plates of the AK case, for example, using a flat three-leaf spring, which provides a vertical (along the IO) application of the force of pressing the base of the SE plate to the plates without its radial mechanical deformations and stresses; current leads to the DM coils are located in the vertical plane of the AK, and their shape provides angular symmetry around the output axis of the SE; A heat shield is installed between the housing with the SE installed on it and the optical remote control and the electronics circuit board.

Предлагаемая конструкция АК позволяет улучшить его эксплуатационные и метрологические характеристики и повысить эффективность его работы при установке на объекте - например, на транспортном средстве.The proposed design of the AK allows to improve its operational and metrological characteristics and increase the efficiency of its operation when installed at the facility - for example, in a vehicle.

Конструкцию заявляемого АК поясняют следующие фигуры:The design of the claimed AK explain the following figures:

на фиг.1 показан поперечный разрез АК, выполненный вдоль ИО OZ и оси маятника ОХ;figure 1 shows a cross section AK made along the OO OZ and the axis of the pendulum OX;

на фиг.2 показан вид А на фиг.1 (без элементов поз.23, поз.29, поз.32, поз.33, поз.34 и МС верхней);in Fig.2 shows a view A in Fig.1 (without elements pos.23, pos.29, pos.32, pos.33, pos.34 and the upper MS);

на фиг.3 показан разрез Б-Б на фиг.1;figure 3 shows a section bB in figure 1;

на фиг.4 показан местный вид В на фиг.2;figure 4 shows a local view of figure 2;

на фиг.5 показан местный вид Г на фиг.2;figure 5 shows a local view of figure 2;

на фиг.6 показан разрез Д-Д на фиг.2;in Fig.6 shows a section DD in Fig.2;

на фиг.7 показана конструкция ЧЭ;figure 7 shows the design of the SE;

на фиг.8 показана функциональная электрическая схема АК.on Fig shows a functional electrical circuit AK.

Акселерометр (фиг.1-7) состоит из корпуса 1, в верхней части которого размещен ЧЭ, состоящий из ИМ, образованной подвижной пластиной 2, укрепленными на ней катушками 3 и 4, и шторкой 5 с щелью 6, выполненной вдоль оси ОХ маятника, неподвижного основания 7 и упругого подвеса 8 пластины 2 ИМ к основанию 7. Катушки 3, 4 с пластиной 2 соединены с помощью стоек 9, 10. Основание ЧЭ 7 упруго прижато к платикам (выступам) 11 верхней части корпуса 1, с помощью винта 12, пружинной шайбы 13 и гайки 14. На корпусе расположен оптический ДУ, который состоит из неподвижно установленных, например с помощью сварки, на корпус друг напротив друга источника света 15 - светодиода (далее по тексту СД), и дифференциального приемника света 16 - двухэлементного фотодиода (далее по тексту ФД) с верхней 17 и нижней 18 приемными площадками. ЧЭ относительно корпуса центрируется штифтом 19, что обеспечивает заданное положение шторки между СД 15 и ФД 16. На корпусе 1 также размещен ДМ АК, который состоит из верхней и нижней МС и катушек 3 и 4. Верхняя МС состоит из кольцевых внутреннего 20, внешнего 21 магнитопроводов и кольцевого магнита 22, установленных на крышке 23. Нижняя МС состоит из кольцевых внутреннего 24, внешнего 25 магнитопроводов и кольцевого магнита 26, установленных на корпусе. Верхняя МС внешним магнитопроводом 21 установлена на внешний магнитопровод 25 нижней МС и прижата к ней винтом 12 и гайкой 27. Магниты 22, 26 имеют одинаково направленную диаметральную намагниченность вдоль оси ОХ ЧЭ, при этом ось подвеса ОУ ЧЭ лежит в нейтральной плоскости магнитов. Катушки 3, 4 расположены в зазорах, образованных внутренними поверхностями внешних магнитопроводов и внешними поверхностями постоянных магнитов верхней и нижней МС. Перемещение подвижной пластины 2 ограничено сверху и снизу ограничителями перемещения, например, винтами 28, перемещением которых вдоль оси OZ устанавливается требуемая величина допустимого перемещения ИМ. Токоподводы 29,30 имеют форму симметричную относительно выходной оси ОУ АК. Верхняя МС и оптический ДУ отделены от платы 31 электроники электрической схемы тепловым экраном 32.The accelerometer (Figs. 1–7) consists of a housing 1, in the upper part of which there is a CE consisting of an MI formed by a movable plate 2, coils 3 and 4 fixed to it, and a shutter 5 with a slit 6 made along the axis OX of the pendulum, the fixed base 7 and the elastic suspension 8 of the IM plate 2 to the base 7. The coils 3, 4 and the plate 2 are connected using racks 9, 10. The base of the CE 7 is elastically pressed against the plates (protrusions) 11 of the upper part of the housing 1, using the screw 12, spring washer 13 and nut 14. An optical remote control is located on the housing, which consists of a fixed mount ennyh, for example by welding, to the housing opposite each other light source 15 - the LED (the LED text), and a differential light receiver 16 - two-element photodiode (hereinafter PD) from the top 17 and bottom 18 of the receiving area. The SE relative to the housing is centered by a pin 19, which ensures a predetermined position of the shutter between the SD 15 and the PD 16. On the housing 1 there is also a DM AK, which consists of the upper and lower MC and coils 3 and 4. The upper MC consists of an annular inner 20, outer 21 magnetic circuits and an annular magnet 22 mounted on the cover 23. The lower MC consists of an annular inner 24, an external 25 magnetic circuits and an annular magnet 26 mounted on the housing. The upper MC with an external magnetic circuit 21 is mounted on the external magnetic circuit 25 of the lower MC and pressed against it by a screw 12 and a nut 27. The magnets 22, 26 have the same directional diametral magnetization along the axis of the SE CHE, while the suspension axis of the OS CHE lies in the neutral plane of the magnets. Coils 3, 4 are located in the gaps formed by the inner surfaces of the external magnetic cores and the outer surfaces of the permanent magnets of the upper and lower MS. The movement of the movable plate 2 is limited from above and below by movement stoppers, for example, screws 28, the movement of which along the OZ axis sets the required value of the permissible movement of the MI. The 29.30 current leads are symmetrical in shape with respect to the output axis of the op amp AK. The upper MC and the optical remote control are separated from the circuit board electronics 31 by a heat shield 32.

К корпусу 1 крепится кожух 33, который необходим для защиты АК от внешних воздействий. Корпус 1 имеет базовую установочную поверхность C, перпендикулярную ИО OZ.A casing 33 is attached to the housing 1, which is necessary to protect the AK from external influences. The housing 1 has a base mounting surface C, perpendicular to the OZ IO.

Функциональная электрическая схема АК показана на фиг.8. Она состоит из оптического ДУ, источника опорного напряжения 34, формирующего выходные напряжения разной полярности UСТ+ и UСТ-(например, +2.5 B и -2.5 B), переключателя 35 полярности компенсирующего напряжения Uк для настройки смещения нулевого сигнала АК, резисторов 36, 37 настраиваемого делителя напряжения, которые формируют компенсирующее напряжение Uк, корректирующего звена 38 для электрической настройки нулевого сигнала, усилителя мощности (далее по тексту УМ) 39, катушек ДМ 3 и 4, резистора 40, усилителя-фильтра 41. Напряжение Uв - выходное напряжение АК. В состав ДУ входит СД 15, двухэлементный ФД 16, шторка 5 со щелью 6, предварительный усилитель 42 и 43, сумматоры 44 и 45 и регулятор тока 46. Элементы сумматор 44 и регулятор тока 46 выполняют функцию стабилизации КП датчика угла АК аналогично работе прототипа.Functional electrical circuit AK shown in Fig. It consists of an optical remote control, a reference voltage source 34, which generates output voltages of different polarity U CT + and U CT- (for example, + 2.5 V and -2.5 V), a polarity compensation switch 35 Uk for adjusting the bias of the zero signal AK, resistors 36 , 37 adjustable voltage divider, which form a compensating voltage Uк, correction link 38 for electrical adjustment of the zero signal, power amplifier (hereinafter referred to as the amplifier) 39, DM 3 and 4 coils, resistor 40, filter amplifier 41. Voltage Uv - output voltage Ie AK. The remote control includes SD 15, two-element PD 16, curtain 5 with slot 6, preamplifier 42 and 43, adders 44 and 45 and current regulator 46. Elements of the adder 44 and current regulator 46 perform the stabilization function of the gearbox of the angle sensor AK similar to the prototype.

Акселерометр работает следующим образом.The accelerometer works as follows.

В отсутствие измеряемого ускорения объекта, на котором установлен АК, направленного вдоль оси OZ, ИМ маятникового ЧЭ находится в нейтральном положении. Соответственно в нейтральном положении относительно неподвижных СД 15 и двухэлементного ФД 16 находится шторка 5 со щелью 6. В нейтральном положении, при выполненной настройке нулевого сигнала ДУ, освещенные световым потоком СД 15 площади каждого из светочувствительных элементов 17, 18 двухэлементного ФД 16 одинаковы. Каждый освещенный светочувствительный элемент 17, 18 генерирует электрический фототек, величина которого пропорциональна величине освещенной площади элемента и яркости СД 15. В нейтральном положении ИМ величины этих фототоков одинаковы, соответственно одинаковы и величины напряжений на выходе предварительных усилителей 42 и 43, пропорциональные фототокам. В сумматоре 44 эти напряжения вычитаются, что приводит к равенству нулю выходного напряжения этого сумматора, который является выходным напряжением ДУ UДУ, и, соответственно, к отсутствию выходного сигнала UВ АК.In the absence of measurable acceleration of the object on which the AK is mounted, directed along the OZ axis, the MI of the pendulum SE is in the neutral position. Correspondingly, in the neutral position relative to the stationary LEDs 15 and the two-element PD 16, there is a shutter 5 with a slit 6. In the neutral position, when the zero signal is configured, the remote control illuminated by the light flux of the LED 15 the areas of each of the photosensitive elements 17, 18 of the two-element PD 16 are the same. Each illuminated photosensitive element 17, 18 generates an electric photocurrent, the magnitude of which is proportional to the magnitude of the illuminated area of the element and the brightness of LED 15. In the neutral position, the magnitudes of these photocurrents are the same, and the voltage values at the output of the preamplifiers 42 and 43 are proportional to the photocurrents. In the adder 44, these voltages are subtracted, which leads to the equality to zero of the output voltage of this adder, which is the output voltage of the remote control U remote control , and, accordingly, to the absence of the output signal U V AK.

При воздействии измеряемого ускорения а вдоль оси OZ инерционная масса маятникового ЧЭ перемещается на угловом подвесе 8 относительно корпуса 1 АК под действием момента силы инерцииUnder the influence of measured acceleration a along the OZ axis, the inertial mass of the pendulum FE moves on an angular suspension 8 relative to the housing 1 AK under the action of the moment of inertia

МИ=mla,M AND = mla,

где ml - маятниковость ИМ ЧЭ АК;where ml is the pendulum of IM CE AK;

m - масса ИМ;m is the mass of the MI;

l - расстояние от оси подвеса ОУ до центра ИМ (фиг.1);l is the distance from the suspension axis of the OS to the center of the MI (figure 1);

a - ускорение.a is the acceleration.

При положительном ускорении, относительно корпуса АК, ИМ перемещается к установочной поверхности C, а при отрицательном - от поверхности С.Соответственно с ИМ перемещается и шторка 5 со щелью 6 на величину Za (фиг.8) относительно светодиода 15 и двухэлементного фотодиода 16. Перемещение шторки 5 приводит к тому, что освещенная СД 15 через щель 6 площадь одного светочувствительного элемента увеличивается, а другого - уменьшается, соответственно меняются и напряжения на выходах предварительных усилителей 42 и 43, которые поступают на входы сумматора 44. На выходе сумматора 44 формируется выходное напряжение ДУ UДУ в виде напряжения постоянного тока, величина которого пропорциональна перемещению Za шторки ИМ, а знак соответствует направлению этого перемещения. Далее выходное напряжение ДУ UДУ проходит через корректирующее звено 38 и УМ 39, выходной ток УМ в виде тока отрицательной обратной связи 1ос подается по токоподводам 29 и 30 на катушки 3 и 4 ДМ, установленные на подвижной пластине ИМ. Протекая по катушкам 3 и 4, ток Iос взаимодействует с полями постоянных магнитов 22 и 26 верхней и нижней МС ДМ и создает вокруг оси подвеса ОУ момент обратной связи Мое (фиг.1), который уравновешивает момент силы инерции измеряемого ускорения и возвращает ИМ в нейтральное положение. Протекающий по резистору 38, ток обратной связи создает напряжениеWith a positive acceleration relative to the housing of the AK, the MI moves to the mounting surface C, and with a negative acceleration it moves away from the surface C. Accordingly, the shutter 5 with the slit 6 also moves with the MI by the value Za (Fig. 8) relative to the LED 15 and the two-element photodiode 16. Moving curtain 5 leads to the fact that the illuminated SD 15 through the slot 6, the area of one photosensitive element increases and the other decreases, respectively, the voltage at the outputs of the pre-amplifiers 42 and 43, which are fed to the inputs of the adder 4, also changes 4. The output voltage of the remote control U remote control is formed at the output of the adder 44 in the form of a DC voltage, the magnitude of which is proportional to the movement Za of the shutter IM, and the sign corresponds to the direction of this movement. Next, the output voltage of the remote control U of the remote control passes through the corrective link 38 and the PA 39, the output current of the PA in the form of a negative feedback current of 1 ° C is supplied through current leads 29 and 30 to the coils 3 and 4 of the DM mounted on the movable plate IM. Flowing through coils 3 and 4, the current Ioc interacts with the fields of permanent magnets 22 and 26 of the upper and lower MC DM and creates a Moe feedback moment around the OA suspension axis (Fig. 1), which balances the moment of inertia of the measured acceleration and returns IM to neutral position. Flowing through resistor 38, the feedback current creates a voltage

Uв=IOCRUв = I OC R

где IOC - ток обратной связи;where I OC is the feedback current;

R - сопротивление резистора 41.R is the resistance of the resistor 41.

Напряжение UB после прохождения усилителя-фильтра 41 является выходным сигналом АКThe voltage U B after passing the amplifier filter 41 is the output signal AK

Наличие технологических погрешностей изготовления деталей и сборочных единиц АК приводит к тому, что нейтральному положению шторки 5 не соответствует нулевое значение выходного напряжения ДУ UДУ. В прототипе настройка нулевого сигнала ДУ, сводящая к минимуму напряжение UДУ, проводится механическим способом.The presence of technological errors in the manufacture of parts and assembly units AK leads to the fact that the neutral position of the curtain 5 does not correspond to the zero value of the output voltage of the remote control U remote control . In the prototype, the adjustment of the zero remote control signal, minimizing the voltage U of the remote control , is carried out mechanically.

Поскольку в заявляемом АК светодиод 5 и ФД 16 ДУ неподвижно установлены на корпусе 1 отсутствует возможность механической настройки нулевого сигнала ДУ, то для настройки нулевого сигнала ДУ используется электрический способ, который состоит в том, что на корректирующее звено 38 подается компенсирующее напряжение Uк, такое что напряжение на выходе корректирующего звена 38 UКЗ равно нулю при нейтральном положении шторки ЧЭ.Since in the claimed AK LED 5 and PD 16 remote control are fixedly mounted on the housing 1 there is no possibility of mechanical adjustment of the zero remote control signal, to adjust the zero remote control signal, the electric method is used, which consists in the fact that compensating voltage 38 is applied to the correcting link 38, such that the voltage at the output of the corrective link 38 U KZ is zero when the blinds are in neutral position.

Для формирования требуемого компенсирующего напряжения Uк, АК устанавливается так, чтобы ИМ его ЧЭ находилась в нейтральном положении. В качестве переключателя 35 полярности компенсирующего напряжения к соответствующим контактам платы электроники 32 электрической схемы припаивается тумблер. Вместо резисторов 36, 37 в качестве делителя напряжения подключается переменный резистор, с движка которого на корректирующее звено 38 поступает компенсирующее напряжение Uк. При помощи тумблера на переменный резистор подается напряжение с полярностью противоположной напряжению иду. Переменным резистором изменяется величика компенсирующего напряжения UK, таким образом, чтобы на выходе корректирующего звена 38 получилось напряжение UКЗ равное нулю.To form the required compensating voltage Uk, the AK is set so that the MI of its SE is in the neutral position. As a switch 35 of the polarity of the compensating voltage, a toggle switch is soldered to the corresponding contacts of the electronics board 32 of the electric circuit. Instead of resistors 36, 37, a variable resistor is connected as a voltage divider, from the slider of which a compensating voltage Uk is supplied to the correcting link 38. Using the toggle switch, a voltage with a polarity opposite to the voltage is supplied to the variable resistor. The variable resistor changes the magnitude of the compensating voltage U K , so that at the output of the correcting link 38, a voltage U KZ equal to zero is obtained.

Далее вместо переменного резистора подбираются и впаиваются два резистора с номиналами, обеспечивающими такой же коэффициент деления источника опорного напряжения, как и у переменного резистора, а вместо тумблера - перемычка, замыкающая соответствующие контакты платы.Then, instead of a variable resistor, two resistors are selected and soldered with ratings that provide the same division ratio of the reference voltage source as that of the variable resistor, and instead of the toggle switch, a jumper closes the corresponding contacts of the board.

Отличия в работе АК, который заявляется, от прототипа объясняет фиг.1The differences in the operation of the AK, which is claimed, from the prototype explains figure 1

Работа АК физически аналогична работе прототипа, при этом применение второй (верхней) магнитной системы обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:The work of the AK is physically similar to the work of the prototype, while the use of the second (upper) magnetic system provides the following advantages compared to the prototype:

1) позволяет в два раза увеличить момент обратной связи, создаваемый ДМ, и соответственно, в два раза диапазон измерения АК при одинаковом токе обратной связи;1) allows you to double the feedback moment created by the DM, and accordingly, double the measurement range of the AC at the same feedback current;

2) при одинаковом с прототипом измеряемом ускорении позволяет в два раза уменьшить ток обратной связи, а также, поскольку рассеиваемая тепловая мощность катушки квадратично зависит от силы тока в катушке, уменьшить в 4 раза рассеиваемую в виде тепла электрическую мощность каждой из двух катушек ДМ, и, соответственно уменьшить в 4 раза дополнительную температурную погрешность КП АК от перегрева магнитов ДМ собственным током обратной связи;2) with the measured acceleration identical with the prototype, it allows halving the feedback current, and since the dissipated heat power of the coil quadratically depends on the current strength in the coil, it reduces the electric power dissipated as heat by each of the two DM coils by 4 times, and , respectively, reduce by 4 times the additional temperature error of the KP AK from overheating of the DM magnets with its own feedback current;

Использование двух МС расположенных снизу и сверху пластины ЧЭ, а также установка основания ЧЭ на платики 11 (минимизируется контакт пластины ЧЭ с металлическим корпусом АК (температура корпуса, контактирующего с наружными теплоотводящими предметами, всегда отличается от температуры воздуха (газа) внутри АК)) позволяет обеспечить равные условия, с точки зрения ее конвективного теплообмена с окружающим воздухом, сверху и снизу, что обеспечивает одинаковость температур ее верхней и нижней поверхностей, что исключает ее температурную деформацию в вертикальной плоскости АК, приводящую к вредному перемещению шторки ЧЭ вдоль ИО АК относительно жестко связанных с корпусом площадок 17 и 18 ФД 16 ДУ, и, соответственно уменьшает дополнительную температурную погрешность смещения нулевого сигнала АК.The use of two MCs located below and above the CE plate, as well as installing the base of the CE on the plates 11 (the contact of the CE plate with the metal case of the AK is minimized (the temperature of the case in contact with external heat sinks always differs from the temperature of the air (gas) inside the AK)) ensure equal conditions, from the point of view of its convective heat exchange with the surrounding air, above and below, which ensures the same temperature of its upper and lower surfaces, which eliminates its temperature strain the vertical plane of the AK, which leads to harmful movement of the CE shutter along the AA of the AK with respect to the areas 17 and 18 of the PD 16 remote control rigidly rigidly connected to the case, and, accordingly, reduces the additional temperature error of the shift of the zero signal of the AK.

Тепловой экран 32 изолирует верхнюю область АК с расположенной в ней платой 31 электроники электрической схемы от нижней области с расположенными в ней ДМ и ДУ, причем тепловой баланс верхней области с окружающей средой происходит через верхнюю часть кожуха 33 АК, что позволяет уменьшить тепловое влияние платы 31 электроники электрической схемы на ДУ и ДМ, и соответственно уменьшить дополнительную температурную погрешность нулевого сигнала и КП АК.The heat shield 32 isolates the upper region of the AK with the circuit board electronics 31 located in it from the lower region with the DM and the remote control located in it, and the heat balance of the upper region with the environment occurs through the upper part of the AK casing 33, which reduces the thermal effect of the board 31 electronics of the electric circuit on the remote control and the DM, and, accordingly, reduce the additional temperature error of the zero signal and KP AK.

Использование регулируемых ограничителей углового перемещения ЧЭ относительно УП в виде винтов 28, установленных в верхней и нижней МС, ограничивает допустимое угловое перемещение малой величиной (например ±0,05…0,1 мм), исключающей пластическую деформацию УП при ударных воздействиях на АК, особенно в выключенном состоянии. Это обеспечивает стабильность смещение нуля при механических и ударных воздействиях.The use of adjustable limiters for the angular displacement of the CE relative to the UE in the form of screws 28 installed in the upper and lower MS limits the allowable angular displacement to a small value (for example, ± 0.05 ... 0.1 mm), which excludes plastic deformation of the UE under impact on AK, especially in the off state. This ensures stability of the zero offset during mechanical and shock impacts.

Прижатие основания ЧЭ к платикам 11 корпуса 1 АК пружиной, например трехлепестковой шайбой 13, и жесткое крепление пружины к корпусу винтом 12 с гайкой 14, обеспечивает вертикальное (вдоль ИО) приложение усилия прижатия, практически исключающее радиальные механические деформации и напряжения в основании 2, долговременная релаксация которых могла бы приводить к перемещению шторки ЧЭ вдоль ИО АК, вызывающему возникновение погрешности от долговременной или температурной нестабильности смещения нуля АК;Pressing the base of the CE to the plates 11 of the AK housing 1 with a spring, for example, a three-leaf washer 13, and rigidly fastening the spring to the housing with a screw 12 and nut 14, provides a vertical (along the IO) application of the pressing force, practically eliminating radial mechanical deformations and stresses in the base 2, long-term the relaxation of which could lead to the movement of the CE shutter along the AA of the AK, causing an error from the long-term or temperature instability of the zero offset of the AK;

Использование двух идентичных токоподводов, расположенных в вертикальной плоскости симметрично относительно выходной оси ОУ ЧЭ АК, обеспечивает взаимную компенсацию упругих моментов деформации токоподводов при сборке АК, а также моментов возникающих в токоподводах под воздействием температуры. Моменты, создаваемые каждым токоподводом вокруг выходной оси ОУ ЧЭ АК практически равны по величине и противоположны по знаку, что существенно уменьшает тяжение ЧЭ со стороны токоподводов. В результате этого существенно уменьшаются дополнительная погрешность смещения нулевого сигнала от долговременной или температурной нестабильности АК, вызванной тяжением ЧЭ со стороны токоподводов;The use of two identical current leads, located in a vertical plane symmetrically with respect to the output axis of the OA CHE AK, provides mutual compensation of the elastic moments of deformation of the current leads during assembly of the AK, as well as the moments arising in the current leads under the influence of temperature. The moments created by each current lead around the output axis of the OA CHE AK are practically equal in magnitude and opposite in sign, which significantly reduces the SE tension from the side of the current leads. As a result of this, the additional error of the bias of the zero signal from the long-term or temperature instability of the AA caused by the tension of the SE from the side of the current leads is significantly reduced;

Все заявленные в полезной модели технические решения подтверждены результатами экспериментальных исследований и испытаний АК, в котором они реализованы.All technical solutions declared in the utility model are confirmed by the results of experimental studies and tests of the AK in which they are implemented.

Claims (6)

1. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла, содержащий корпус с базовой установочной поверхностью, с расположенными в нем чувствительным элементом в виде маятника, состоящего из инерционной массы, выполненной в виде подвижной пластины, упруго прикрепленной к основанию чувствительного элемента, установленной на подвижной пластине катушки и экранирующего элемента, соединенного с подвижной пластиной, со щелью, направленной вдоль оси маятника, датчиком угла, который состоит из источника света и дифференциального приемника света, расположенных друг против друга с размещением экранирующего элемента между ними, датчиком момента, токоподводами к катушке маятника, электрической схемой и кожухом, герметично связанного с корпусом, отличающийся тем, что датчик момента включает в себя верхнюю и нижнюю магнитные системы, состоящие из внешних и внутренних магнитопроводов, постоянных кольцевых магнитов, диаметрально намагниченных вдоль оси маятника, и двух катушек, установленных на подвижной пластине маятника.1. Compensation accelerometer with an optical angle sensor, comprising a housing with a base mounting surface, with a sensing element located therein in the form of a pendulum, consisting of an inertial mass made in the form of a movable plate, elastically attached to the base of the sensing element mounted on the movable plate of the coil and a shielding element connected to the movable plate, with a slit directed along the axis of the pendulum, an angle sensor, which consists of a light source and a differential receiver light located opposite each other with the placement of the shielding element between them, a torque sensor, current leads to the pendulum coil, an electrical circuit and a casing hermetically connected to the housing, characterized in that the torque sensor includes upper and lower magnetic systems consisting of external and internal magnetic cores, permanent ring magnets diametrically magnetized along the axis of the pendulum, and two coils mounted on a movable plate of the pendulum. 2. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что движение маятника вдоль измерительной оси акселерометра ограничено сверху и снизу ограничителями его перемещения.2. The compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the movement of the pendulum along the measuring axis of the accelerometer is limited from above and below by its movement limiters. 3. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что источник света и приемник света установлены на корпусе неподвижно, а настройка нулевого сигнала датчика угла акселерометра выполнена электрическим способом.3. The compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the light source and the light receiver are fixed on the housing, and the zero signal of the angle sensor of the accelerometer is electrically configured. 4. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что основание чувствительного элемента установлено на платики корпуса и прижато к корпусу пружинной шайбой.4. Compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the base of the sensing element is mounted on the plates of the housing and pressed against the housing by a spring washer. 5. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что плата электроники электрической схемы отделена от магнитных систем и оптического датчика угла тепловым экраном.5. The compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the electronics circuit board of the electrical circuit is separated from the magnetic systems and the optical angle sensor by a heat shield. 6. Компенсационный акселерометр с оптическим датчиком угла по п.1, отличающийся тем, что токоподводы к катушкам маятника имеют форму, обеспечивающую угловую симметрию вокруг выходной оси акселерометра, которая является осью подвеса подвижной пластины чувствительного элемента.
Figure 00000001
6. The compensation accelerometer with an optical angle sensor according to claim 1, characterized in that the current leads to the pendulum coils have a shape that provides angular symmetry around the output axis of the accelerometer, which is the suspension axis of the movable plate of the sensing element.
Figure 00000001
RU2012111754/28U 2012-03-26 2012-03-26 COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR RU120235U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111754/28U RU120235U1 (en) 2012-03-26 2012-03-26 COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111754/28U RU120235U1 (en) 2012-03-26 2012-03-26 COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU120235U1 true RU120235U1 (en) 2012-09-10

Family

ID=46939350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111754/28U RU120235U1 (en) 2012-03-26 2012-03-26 COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU120235U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629654C1 (en) * 2016-07-11 2017-08-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП) Linear microaccelerometer
RU2649246C1 (en) * 2016-11-28 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Compensation accelerometer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629654C1 (en) * 2016-07-11 2017-08-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" (ГУАП) Linear microaccelerometer
RU2649246C1 (en) * 2016-11-28 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Compensation accelerometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7406868B2 (en) Compensating accelerometer with optical angle sensing
US7347097B2 (en) Servo compensating accelerometer
US7248037B2 (en) Position sensing device for determining a relative position of a magnet with respect to a magnetic field sensing element pair
US20050258825A1 (en) Position detector, camera-shake compensation mechanism, and image capture apparatus
CN108981664B (en) Photoelectric closed-loop tilt angle sensor
CN107101709B (en) Force transmission mechanism with a separate lever arm extending to a position sensor
US3897690A (en) Miniature inertial grade high shock and vibration capability accelerometer and method with axis alignment and stability features
RU120235U1 (en) COMPENSATION ACCELEROMETER WITH AN OPTICAL ANGLE SENSOR
JP2006162302A (en) Electronic balance
CN109541257A (en) A kind of pendulous accelerometer
RU2291450C1 (en) Compensation pendulum type accelerometer
RU2559154C2 (en) Compensation-type pendulum accelerometer
US3295378A (en) Accelerometer
WO2021046904A1 (en) Weighing device and weighing system
US5133214A (en) Adjustment of scale factor linearity in a servo accelerometer
CN110702944A (en) Electrostatic force feedback flexible pendulum accelerometer
RU2758892C1 (en) Compensation pendulum accelerometer
UA25676U (en) Compensated accelerometer with an optical angular position transducer
KR101264771B1 (en) Accelerometer with silicon pendulum assembly which improves scale factor linearity under high-g acceleration
CN108982899B (en) Force balance type closed loop angular velocity sensor
RU2514150C1 (en) Accelerometer
JPH05240641A (en) Inclination meter
RU2309419C2 (en) Device for measuring parameters of magnetic field
Yan et al. Calibration of the torsion force measurement system for the Lorentz force velocimetry application
JP6794047B2 (en) Electromagnetic balanced weight sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180327