SU1163274A1

SU1163274A1 - Акселерометр

Info

Publication number: SU1163274A1
Application number: SU823463866A
Authority: SU
Inventors: Алексей Александрович Аватков; Владимир Игоревич Бусурин; Александр Николаевич Гусев; Любовь Алексеевна Скородумова
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1985-06-23

Abstract

АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий установленные в корпусе источник и приемник излучени , подпружиненную массу и поглотитель излучени ,между которыми размещен плоский световод, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности, в нем световод выполнен из фотоупругого материала и расположен от поглотител излучени на рассто нии, равном длине волны излучени источника , причем на входе плоского световода установлен пол ризатор, а на выходе - анализатор излучени .

Description

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к датчикам линейных ускорений с оптическим чувствительным элементом.

Известные акселерометры с опти, ческим чувствительным элементом сложны, имеют относительно низкую чувствительность и помехозащищенность вследствие характера кинематических связей в них, при котором чувствительность измерительного преобразователя обусловлена законом перемещения светового пятна в оптической системе акселерометра £1] и f2J.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является акселерометр, содержащий установленные в корпусе источник и приемник излучения,подпружиненную массу и поглотитель излучения, между которыми размещены плоский световод СЗ).

Недостатком известного устройства является относительно низкая чувствительность, обусловленная характером кинематической связи световода и поглотителя излучения.

Целью изобретения является повышение чувствительности акселерометра.

Указанная цель достигается тем, что в акселерометре, содержащем установленные в корпусе источник и приемник излучения, подпружиненную массу и поглотитель излучения,между которыми размещены плоский светород, последний выполнен из фотоупругого материала и расположен от поглотителя излучения на расстоянии, равном длине волны излучения источника, причем на входе плоского световода установлен поляризатор, а на выходе - анализатор излучения.

На чертеже представлена 'упрощенная конструктивная схема акселерометра.

Устройство содержит стеклянную подложку 1, с одной стороны которой нанесено светопоглощающее покрытие 2, установленную в корпусе 3. На другой стороне стеклянной подложки крепится световод 4, выполненный в виде изотропной В ненагруженном состоянии пластины; например из стекла или кварца. Воздушный зазор 5 между ними имеет величину, равную длине волны источника излучения. Создаваемое источником 6 излучения излучение поляризуется в поляризаторе 7, вво дится с помощью призмы 8 ввода в световод 4, распространяется путем полных внутренних отражений по световоду 4, и, проходя через призму вывода 9 и анализатор 10, поступает на приемник 11 излучения. Инерционная масса 12, выполненная из материала с большой плотностью подпружинивается пружиной 13 со стороны крыш— ¹⁰ ки 14 корпуса 3.

Акселерометр работает следующим образом.

При наличии ускорения по оси чувствительности, совпадающей с направ^,5 пением, перпендикулярным плоскости световода, происходит деформация световода. Вследствие фотоупругости возникает наведенная анизотропия материала световода 4 и изменяется ²⁰ плоскость поляризации света, проходящего путем полных внутренних отражений по световоду 4.

/ При прохождении луча через анализатор 10 в зависимости от угла поворота плоскости поляризации меняется амплитуда светового сигнала, который регистрируется приемником 11 излучения. Одновременно, при воздействии ускорения по оси чувствительности уменьшается воздушный зазор 5 между световодом 4 и стекляной подложкой 1. Уменьшение воздушного зазора 6, первоначально равного длине волны излучаемого света, ³⁵ приводит к тому, что излучение от источника 6 излучения начинает частично проходить через зазор 5 в стеклянную подложку 1, где поглощается на светопоглощающем покрытии 12, уменьшая тем самым величину отраженного светового потока,, достигающего приемник 11 излучения.

4$ Уменьшение сигнала приемника излучения при наличии ускорения по оси чувствительности достигается за счет изменения плоскости поляризации в светрводе и уменьшения величины отраженного светового потока, ⁵⁰ распространяющегося по световоду.

, При этом в результате оптического туннельного эффекта возникает еще и дополнительный сдвиг фаз между параллельной и перпендикулярной компонентами оптического излучения. Благодаря этому конструкция акселерометра обеспечивает увеличение чувствительности при измерении ускорения.

Claims

АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий установленные в корпусе источник и приемник излучения, подпружиненную массу и поглотитель излучения,между которыми размещен плоский световод, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем световод выполнен из фотоупругого материала и расположен от поглотителя излучения на расстоянии, равном длине волны излучения источника, причем на входе плоского световода установлен поляризатор, а на выходе - анализатор излучения.

1 1163274