SU1244597A1 - Accelerometer - Google Patents

Accelerometer Download PDF

Info

Publication number
SU1244597A1
SU1244597A1 SU843828579A SU3828579A SU1244597A1 SU 1244597 A1 SU1244597 A1 SU 1244597A1 SU 843828579 A SU843828579 A SU 843828579A SU 3828579 A SU3828579 A SU 3828579A SU 1244597 A1 SU1244597 A1 SU 1244597A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
common
liquid
sectors
rotor
Prior art date
Application number
SU843828579A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Абрамов
Александр Михайлович Крюков
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
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 Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. filed Critical Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority to SU843828579A priority Critical patent/SU1244597A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1244597A1 publication Critical patent/SU1244597A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерению параметров движени . Цель изобретени  - повьппение точности измерени  ускорени  путем ослаблени  вли ни  капилл рных сил. В полости цилиндрического ротора 1 по его оси установлен общий цилиндрический элемент 12 с электродами 13, 14,  в- л кщимис  общими электродами датчика положени , содержащего изолирующие I цилиндры 6,7. Дифференциальные 8-11 и общие 13, 14 электроды датчика положени  выполнены в виде чередующихс  по окрзпкности пластин-секторов из не смачиваемого и смачиваемого жидкостью материалов. Пластины всех электродов из одного материала равны по площади и расположены напротив друг друга. При наличии ускорени  измен етс  форма свободной поверхности химической жидкости 5, причем деформаци  поверхности жидкости в местах контакта с поверхност ми секторов электродов будет носить знакопеременный характер относительно уровн , соответствующего отсутствию капилл рных сил. Информационные параметры определ ютс  измерительной системой. 9 ил. (Л /2 L 1 ю 4 4 СП со JThe invention relates to the measurement of motion parameters. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy of acceleration by reducing the effect of capillary forces. In the cavity of the cylindrical rotor 1, a common cylindrical element 12 is installed along its axis with electrodes 13, 14, comprising common electrodes of a position sensor containing insulating I cylinders 6.7. Differential 8-11 and common 13, 14 electrodes of the position sensor are made in the form of alternating plate-sectors of not wettable and wettable materials by the area around the area. The plates of all electrodes from the same material are equal in area and are located opposite each other. In the presence of acceleration, the shape of the free surface of the chemical liquid 5 changes, and the deformation of the surface of the liquid at the points of contact with the surfaces of the electrode sectors will have an alternating character relative to the level corresponding to the absence of capillary forces. The information parameters are determined by the measurement system. 9 il. (L / 2 L 1 S 4 4 SP with J

Description

Изобретение относитс  к измерению параметров движени , в частности к линейным акселерометрам с жидкостным инерционным элементом.The invention relates to the measurement of motion parameters, in particular to linear accelerometers with a liquid inertial element.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  ускорени  путем ослаблени  вли ни  капилл рных сил. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of acceleration by reducing the effect of capillary forces.

На.фиг.1 .представлена конструктивна  схема предлагаемого акселерометра; на фиг.2 разрез А-Л на фиг.1; на фиг.З - рйзрез В-В на фиг.1; на фпг.4 - положение свободной поверхности жидкости при наличии радиальных составл ющих jj и jy вектора линейного ускорени ; на фиг.З - расположение секторов в пластинах датчика положени  жидкости; на фиг.6 - вид свободной поверхности жидкости в месте ее контакта с пластинами датчика положени  жидкости при отсутствии указанных вьшш состав , л юпщх ускорени ; на фиг.7 - 8 форма свободной поверхности жидкости между сектора№1 пластин и секторами торцов общего выходного элемента, выполненных соответственно из материала , смачиваемого и не смачиваемого сидкостыо; на фиг.9 - структурна  схема акселерометра измерительной системы.On .fig.1. Presented constructive scheme of the proposed accelerometer; in Fig.2 a cut of A-L in Fig.1; on fig.Z - B-B in Figure 1; on php.4, the position of the free surface of the liquid in the presence of the radial components jj and jy of the linear acceleration vector; FIG. 3 shows the arrangement of sectors in the plates of the sensor for positioning a liquid; Fig. 6 is a view of the free surface of the liquid at the place of its contact with the plates of the sensor of the position of the liquid in the absence of the above composition, or acceleration; 7 - 8 the shape of the free surface of the liquid between the sector No. 1 of the plates and the sectors of the ends of the common output element, made respectively of a material wetted and not wetted by a binder; figure 9 - structural diagram of the accelerometer measuring system.

Акселерометр (фиг.1-3) содер шт щшиндрический ротор 1 с полостью, привод 2 посто нной скорости движени , опоры 3 и 4 ротора, диэлектрическую жидкость 5, «изолирующие цилиндры 6 и 7 датчика положегних жид- .кости, диф4)ерен1щальные электроды 8-11 датчика положени  жидкости, общий 1Ц1ЛИндрическ1п 1 элемент 12 с электродами 13 и 14,  вл ющимис  общими электродами датчика положени , трансформаторы 15-17 измерительной системы, генераторы 18-19, усилитель 20, кольцевой электрод 21, демодул торы 22-25, двухфазный генератор 26.The accelerometer (Figures 1-3) contains a cavity rotor 1 with a cavity, a drive 2 of constant speed, a support 3 and 4 of the rotor, a dielectric fluid 5, "insulating cylinders 6 and 7 of the sensor of the liquid, differential electrode) 8-11 liquid position sensor, common 1C1Lindric1 1 element 12 with electrodes 13 and 14, which are common electrodes of the position sensor, transformers 15-17 of the measuring system, generators 18-19, amplifier 20, ring electrode 21, demodulators 22-25, two phase generator 26.

Изолирующие цилиндры 6 и 7 установлены в торцах ротора 1 и имеют дифференциальные электроды, например , 8 и 9 (фиг.2). В цилиндрическом элементе 12 вьтолнены осевые отверсти  12 и 122. (фиг.З), служащие дл  перетекани  жидкости и выравнивазпшInsulating cylinders 6 and 7 are installed in the ends of the rotor 1 and have differential electrodes, for example, 8 and 9 (figure 2). In the cylindrical element 12, axial bores 12 and 122 are filled (FIG. 3), which serve for the flow of liquid and leveled

Д 1влени  в полости ротора 1. Кольце- 55 рени  j с проекци ми j, j i и j наD 1vleniya in the cavity of the rotor 1. The ring-55 rhenium j with projections j, j i and j on

вой электрод 21 установлен в корпусе ротора 1 и электрически изолирован от нет о. -Электроды 8-11 и общие элеоси координат приводит к изменению формы свободной поверхности диэлектрической жидкости 5. Наличие раThe howling electrode 21 is installed in the rotor case 1 and is electrically isolated from no. -Electrodes 8-11 and common coordinates eolei leads to a change in the shape of the free surface of the dielectric fluid 5. The presence of

ктроды 13 и 14 цилиндрического элемента 12 выполнены в виде секторов, причем одна половина этих секторов выполнена из материала, смачиваемого жидкостью 5, а друга  - из материала, не смачиваемого жидкостью 5. Эти секторы в каждом электроде установлены чередующимис  и электрически св заны между собой.The electrodes 13 and 14 of the cylindrical element 12 are made in the form of sectors, with one half of these sectors made of material wetted by liquid 5, and the other from material not wetted by liquid 5. These sectors in each electrode are alternating and electrically interconnected.

Двухфазный генератор 26 установлен на общем валу с ротором 1 (фиг.1).. Один выход двухфазного генератора 26 (фиг.9) соединен с вторым входом демодул тора 23, второй выход - с ВТО5 рым входом демодул тора 24, первые входы этих демодул торов соединены с выходом демодул тора 22, первый вход которого соединен с выходом усилител  20, кольцевым электродом 21A two-phase generator 26 is mounted on a common shaft with a rotor 1 (Fig. 1). One output of a two-phase generator 26 (Fig. 9) is connected to the second input of the demodulator 23, the second output from the VTO5 eye of the demodulator 24, the first inputs of these demodulators tori connected to the output of the demodulator 22, the first input of which is connected to the output of the amplifier 20, the ring electrode 21

0 и первым входом демодул тора 25. Второй вход демодул тора 22 соединен с . выходом генератора 19 и с на.чало первичной обмотки трансформатора 15. Второй вход демодул тора 25 соединен0 and the first input of the demodulator 25. The second input of the demodulator 22 is connected to. the output of the generator 19 and with the beginning of the primary winding of the transformer 15. The second input of the demodulator 25 is connected

5 с выходом генератора 18 и с началами первичных обмоток трансформаторов 16 -и 17, Концы этих обмоток соединены с концом первичной обмотки трансформатора 15, со средним выводом5 with the output of the generator 18 and with the beginnings of the primary windings of transformers 16 and 17, the ends of these windings are connected to the end of the primary winding of the transformer 15, with an average output

0 ,вторичной обмотки этого трансформатора и с корпусом акселерометра. Начало вторичной обмотки трансформатора 15 и его конец соединены соответственно со средними выводами вторичных обмоток трансформаторов 16 и 17, 11ачала вторичных обмоток которых соединены соответственно с пластинами 8 и 9, а концы этих обмоток - соответственно с пластинами 10 и Л. Общие электроды 1щлиндри- ческого элемента 12 электрически соединены с входом усилител  20.0, the secondary winding of this transformer and with the accelerometer case. The beginning of the secondary winding of the transformer 15 and its end are connected respectively to the middle leads of the secondary windings of transformers 16 and 17, the beginning of the secondary windings of which are connected respectively to the plates 8 and 9, and the ends of these windings to the plates 10 and L. The common electrodes of the cylindrical element 12 are electrically connected to the input of the amplifier 20.

5five

00

Акселерометр работает следующим образом.The accelerometer works as follows.

Ротор 1 с помощью привода 2 приводитс  в равномерное вращение. При этом под действием,центробежных сил диэлектрическа  жидкость 5 сосредотачиваетс  к периферийной Части по- лости ротора 1. Более быстрому перетеканию диэлектрической жидкости 5 способствует наличие каналов в общем выходном элементе 12.The rotor 1 is driven in a uniform rotation by the drive 2. At the same time, under the action of centrifugal forces, the dielectric fluid 5 concentrates to the peripheral Part of the rotor cavity 1. The presence of channels in the common output element 12 contributes to a faster flow of the dielectric fluid 5.

Наличие вектора линейного ускооси координат приводит к изменению формы свободной поверхности диэлектрической жидкости 5. Наличие радиальных составл ющих j j и jj ускорени  приводит к смещению своббдной поверхности диэлектрической жидкости 5 в соответствующем радиальном направлении на величины Дх иДу соответственно , которые пропорциональны величинам этих проекций (фиг.4). Наличие составл юп1 jj вектора линейного ускорени  j приводит к деформации свободной поверхности ди- электрической жидкости 5 симметрично .относительно оси ротора 1, а действие i капилл рных сил приводит к дополнительной деформации свободной поверхности диэлектрической жидкости 5 в месте ее контакта с электродами 8-11 и 13 и 14.The presence of the linear acceleration vector of coordinates leads to a change in the shape of the free surface of the dielectric fluid 5. The presence of the radial acceleration components jj and jj leads to the displacement of the free surface of the dielectric fluid 5 in the corresponding radial direction by the values of Dx and Dy, respectively, which are proportional to the values of these projections (Fig. ). The presence of the linear acceleration vector jj jj causes the deformation of the free surface of the dielectric fluid 5 symmetrically with respect to the axis of the rotor 1, and the action of i capillary forces leads to an additional deformation of the free surface of the dielectric fluid 5 at its contact with the electrodes 8-11 and 13 and 14.

Вследствие того, что секторы 8/, и 8 электрода 8 расположены р дом и чередуютс , деформаци  свободной поверхности жидкости 5 на поверхност т х этих секторов будет носить знако- переменньй характер относительно уровн  Го (фиг.6), который соответствует отсутствию капилл рных сил. При этом форма свободной поверхности жидкости 5 между электродами и 13 и 14 будет иметь вид, изображенный на фиг.7 и 8.Due to the fact that the sectors 8 /, and 8 of the electrode 8 are arranged side by side and alternate, the deformation of the free surface of the liquid 5 on the surfaces of these sectors will be of alternating character with respect to the level of Go (Fig.6), which corresponds to the absence of capillary forces . The shape of the free surface of the liquid 5 between the electrodes and 13 and 14 will have the form shown in Fig.7 and 8.

Измерение информационных параметров , т.е. величинах и лу осуществл етс  с помощью измерительной системы (фиг,9). При этом электроды 8-11 и 13 и 14 образуют четыре конденсатора, первый из которых составл ют электроды 8 и 13, второй и 13, третий и четвертьш - соответственно электродам 10 и, 14, 11 и 14. Эти конденсаторы , а также трансформаторы 16 и 17 образуют две мостовых схемы. Дл  разделени  информационных сигналов , несущих информацию о составл ющих jjj., jy и j, осуществл ет питание трансформатора 15 с частотой f, а трансформаторов 16 и 17 с час- тотой fj 19 и 18. При этом электрический сигнал снимаетс  с общего электрода цилиндрического элемента 12 и через усилитель 20 подаетс  на выходы демодул торов 22 и 25, на вторые входы которых подаетс  сигнал опорной частоты f и f соответственMeasurement of information parameters, i.e. values and lu carried out using a measuring system (Fig, 9). At the same time, electrodes 8-11 and 13 and 14 form four capacitors, the first of which consists of electrodes 8 and 13, the second and 13, the third and a quarter, respectively, electrodes 10 and 14, 11 and 14. These capacitors, as well as transformers 16 and 17 form two bridge circuits. To separate information signals that carry information about the components jjj., Jy, and j, the transformer 15 is powered at a frequency f, and the transformers 16 and 17 are fed at a frequency fj 19 and 18. In this case, the electrical signal is removed from the common electrode of the cylindrical element 12 and through the amplifier 20 is fed to the outputs of demodulators 22 and 25, the second inputs of which are fed to the signal of the reference frequency f and f, respectively

244597 244597

но. Дл  повышени  стабильности коэффициента усилени  усилител  20 используетс  емкостньш канал обратной св зи путем подачи выходного сигнала этогоbut. To improve the stability of the gain factor of amplifier 20, a capacitive feedback channel is used by providing the output signal of this

5 усилител  через кольцевой электрод 21 на общий элемент 12.5 amplifier through the ring electrode 21 to the common element 12.

Сигнал, снимаемый с выхода демодул тора 25, будет пропорционален осевой составл ющей ja вектора линейно10 го ускорени , а дл  выделени  радиальных составл ющих j и jy необходима вторична  демодул ци  с опорной частотой , равной частоте вращени  ротора 1 . С этой целью сигналы частоты,The signal taken from the output of demodulator 25 will be proportional to the axial component ja of the linear acceleration vector, and to isolate the radial components j and jy, a secondary demodulation with a reference frequency equal to the frequency of rotation of the rotor 1 is necessary. To this end, the frequency signals,

J5 равной частоте вращени  ротора 1, с выхода двухфазного генератора 26 (сигналы сдвинуты по фазе на 90 ) поступают на вторые входы демодул -. торов 23 и 24. Па первые входы этихJ5 equal to the frequency of rotation of the rotor 1, from the output of the two-phase generator 26 (the signals are shifted in phase by 90) are fed to the second inputs of the demodule -. tori 23 and 24. Pa first entrances of these

20 демодул торов поступает сигнал с выхода демодул тора 22. В этом случае выходные сигналы демодул торов 23 и 24 будут пропорциональны соответственно составл ющим JX и jy.The 20 demodulators receive a signal from the output of the demodulator 22. In this case, the output signals of demodulators 23 and 24 will be proportional to the component JX and jy, respectively.

2525

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 3535 Акселерометр, содержащий привод посто нной скорости вращени , ци- 30 линдрический полый ротор, частично заполненный диэлектрической жидкостью и имеющий в средней части полости . цилиндрический элемент с общими, а по торцам ротора цилиндрические элементы с дифференциальными электродами датчика положени  жидкости, подклю- ченны ш к схеме измерени , отличающийс  тем, что, с целью повьщгени  точности измерени  ускорени  путем ослаблени  вли ни  капилл рных сил, общие и дифференциальные электроды датчика положени  жидкости выполнены в виде чередующихс  по окружности пластин-секторов иэ материала, не смачиваемого и смачиваемого жидкостью, причем все пластины каждого электрода объединены между собой электрически, а пластины всех электродов, выполненных из одноименного материала, равны между собой по площади и расположены напротив друг друга.An accelerometer containing a drive of constant rotational speed, a cylindrical hollow rotor, partially filled with a dielectric fluid and having a central part of the cavity. a cylindrical element with a common, and at the rotor ends, cylindrical elements with differential electrodes of a fluid position sensor are connected to a measurement circuit, characterized in that, in order to improve the accuracy of acceleration measurements by reducing the effect of capillary forces, the common and differential electrodes of the sensor the positions of the liquid are made in the form of alternating along the circumference of the plate sectors of the material not wetted and wetted by the liquid, all of the plates of each electrode being electrically connected together and, a plate of electrodes made from the same material, are equal in size and opposite to each other. 4040 4545 5050 Л-АLA в-вin-in atat (риз.2(riz.2 fpiif.3fpiif.3 срие.4Si (9jlOr,//jсride 4Si (9jlOr, // j V V , Юг.Щ, South (риг. 5(rig 5 8, В{8, In { Л 5цL 5c 8(9-Jt)8 (9-Jt) t-art-ar .ЛЗ/Лс.ЛЗ / Лс (pus. 6(pus. 6 (риг. 7(rig. 7 8(9-ff ) у8 (9-ff) y г„-лg „-l l3ffJl3ffJ Редактор Ю.СередаEditor Y. Sereda Составитель К.ЛукомскийCompiled by K.Lukomsky Техред Л.Олейник Корректор С.ШекмарTehred L.Oleynik Proofreader S.Shekmar 3910/48 3910/48 Тираж 778ПодписноеCirculation 778 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4
SU843828579A 1984-12-20 1984-12-20 Accelerometer SU1244597A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843828579A SU1244597A1 (en) 1984-12-20 1984-12-20 Accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843828579A SU1244597A1 (en) 1984-12-20 1984-12-20 Accelerometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1244597A1 true SU1244597A1 (en) 1986-07-15

Family

ID=21152812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843828579A SU1244597A1 (en) 1984-12-20 1984-12-20 Accelerometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1244597A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 475552, кл.С 01 Р 15/08, 1978. Патент FR № 1409016, кл. G 01 Р, 12.07.65. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1041630A (en) Capacitive position transducer
US6181050B1 (en) Electrostatic micromotor with large in-plane force and no out-of-plane force
US9571010B2 (en) Varying capacitance rotating electrical machine
EP1538422B1 (en) Capacitive displacement encoder
US2674729A (en) Measuring apparatus
US5469053A (en) E/U core linear variable differential transformer for precise displacement measurement
US2991659A (en) Gyroscopes
US4458536A (en) Multiaxial vibration sensor
SU1244597A1 (en) Accelerometer
US3886803A (en) Fluid bearing gyroscope
SE451899B (en) FLEXIBLE BODY FOR A SENSOR TO ATTACH A POWER SENSOR TO AN ASSEMBLY BASE
US3074283A (en) Single degree of freedom gyroscope
US3319163A (en) Sphericity measuring apparatus having a capacitor probe and a stable rotating means
US4916957A (en) Flexible disc rotor rate gyro
JPH0522960A (en) Guide support mechanism of electrostatic levitated linear motor
US3857280A (en) Extensiometric torque meter for measuring small torques
SU1211651A1 (en) Integrating accelerometer
US4292632A (en) Displacement sensing device having capacitance transduction element
RU2158902C1 (en) Dynamically tuned gyroscope
SU1737349A1 (en) Angular acceleration meter
KR100542851B1 (en) Bearingless Micro Induction Motor
CN206583465U (en) Capacitance-type encoder and electric machine assembly
RU2442991C1 (en) Capacitive sensor for measuring the parameters of angular movement of objects
RU2579156C1 (en) Electrostatic gyroscope
SU604977A1 (en) Device for determining borehole crooking and direction of deflector