SU1464110A1 - Device for measuring linear acceleration - Google Patents
Device for measuring linear acceleration Download PDFInfo
- Publication number
- SU1464110A1 SU1464110A1 SU874238992A SU4238992A SU1464110A1 SU 1464110 A1 SU1464110 A1 SU 1464110A1 SU 874238992 A SU874238992 A SU 874238992A SU 4238992 A SU4238992 A SU 4238992A SU 1464110 A1 SU1464110 A1 SU 1464110A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transducers
- deformation
- pairs
- idts
- self
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к акселерометрам , построенным по разомкнутой схеме с автогенераторными преобразо-- вател ми деформации на поверхностно- акустических волнах (ПАВ). Целью изобретени вл етс повышение чувствительности за счет введени дополнительных преобразователей на ПАВ. При наличии измер емого ускорени , направленного перпендикул рно плоскости двухконсольной балки 1 - чувствительного упругого элемента с инерционными массами 2 и 3 на концах консолей , происходит изменение режимов работы автогенераторных преобразователей деформации, дифференциально подключенных через буферные усилители 4 и 5 к регистратору 6. Каждый из преобразователей деформации содержит параллельно расположенные основную 7, 10 и внутреннюю дополнительную 8, 9 пары встречно-гатьтревых преобразователей (ВШП) ПАВ, соединенных соответ- .ственно усилител ми 13 и 12. Кратность длин волн.акустического синхронизма всех пар ВШП обеспечивает синфазное сложение сигналов на приемных ВШП 7,8. Указанные пары ВШП располо- . жены симметрично ВШП, размещенным на другой стороне двухконсольной балки . Суммарный сигнал с каждого преобразовател деформаций усиливаетс за счет отклика внутреннего контура автогенератора, включающего ВПЯ1 8,9 и усилитель 12. 2 ил. § (ЛThe invention relates to accelerometers built in an open circuit with self-oscillating transducers of deformation on surface-acoustic waves (SAW). The aim of the invention is to increase the sensitivity by introducing additional transducers to the surfactant. In the presence of measurable acceleration, directed perpendicular to the plane of the dual console beam 1, a sensitive elastic element with inertial masses 2 and 3 at the ends of the consoles, the operating modes of the automatic deformation transducers, which are differentially connected via buffer amplifiers 4 and 5 to the recorder 6, change. deformation contains parallel to the main 7, 10 and internal additional 8, 9 pairs of anti-aging transducers (IDT) surfactants connected respectively T., by amplifiers 13 and 12. The multiplicity of wavelengths. Acoustic synchronism of all pairs of IDTs provides common-mode addition of signals at receiving IDTs 7.8. These pairs of IDTs are located. wives are symmetrical to the IDP, placed on the other side of the two-console beam. The total signal from each strain transducer is amplified due to the response of the internal oscillator circuit of the oscillator, including TF1 8.9 and amplifier 12. 2 Il. § (L
Description
2020
ными ВШП 7 и 8 внешнего и внутреннего 15 Л, п- А2перва и втора ПАВ контуров автогенерации первой и второй ПАВ, которые имеют одну и ту же длину волны Л , Величина амплитуды переменного электрического напр жени (частота которого однозначно соответствует длине волны А первой и второй ПАВ) на сигнальных электродных системах ВШП 8 и 7 пр мо пропорциональна амплитуде результирующей ПАВ, величина которой равна векторной сумме первой и второй ПАВ,The external and internal 15 L, n-A2 first and second surfactants of the autogeneration circuits of the first and second surfactants that have the same wavelength, L, are the amplitudes of the alternating electric voltage (the frequency of which uniquely corresponds to the wavelength A of the first and the second surfactant) on the signal electrode systems of IDT 8 and 7 directly proportional to the amplitude of the resulting surfactant, the value of which is equal to the vector sum of the first and second surfactants,
Кроме того, если длина волны , акустического синхронизма идентичных ВШП 8 и 9 отличаетс от длины волныIn addition, if the wavelength, the acoustic synchronism of identical IDT 8 and 9 differs from the wavelength
внешнего и внутреннего контуров автогенерации синфазно складываютс друг с другом на приемных ВШП 8 и 7, следовательно, режим автогенерации первого ПАВ преобразовател деформации обеспечиваетс при наименьших величинах коэффициентов усилени К и К;2 усилителей 12 и 13,The external and internal autogeneration contours in-phase are added to each other at receiving IDT 8 and 7, therefore, the autogeneration mode of the first SAW deformation converter is provided with the lowest values of the gain factors K and K; 2 amplifiers 12 and 13,
Второй автогенераторный ПАВ пре- 25 образователь деформации полностью идентичен первому автогенераторному ПАВ преобразователю деформации и содержит ВШП 15 - 18, расположенные на широкой грани 19 упругого элемен Лл акустического синхронизмацдей- . о та 1, и два идентичных усилител 20The second self-generating surfactant deformation transducer is completely identical to the first self-generating surfactant deformation transducer and contains transducer 15-18, located on the wide face 19 of the elastic element LL of acoustic synchro- micals-. About that 1, and two identical amplifier 20
тичных ВШ 7 и 10, а именно Т(,Ф Л. или тФ1, то длина волны Л результирующей ПАВ, взаимодействующей с приемными ВШП 8 и 7, равна наименьшей из длинtsehnyh VSh 7 and 10, namely T (, F L. or tF1, then the wavelength L of the resulting surfactant interacting with the receiving IDT 8 and 7 is equal to the shortest of the lengths
и 21.and 21.
Внутренний контур автогенерации второго ПАВ преобразовател деформации состоит из усилител 20 и линииThe internal circuit of the autogeneration of the second surfactant of the strain converter consists of the amplifier 20 and the line
волн Ч,, или /д, акустического синхро- « состоит и у unm 17 „ 16 ко- 2. „ 35 задержки ПАВ между БШП 1/ и ID, коwaves H, or / d, acoustic synchro “consists of unm 17„ 16 kos- 2. „35 delayed SAW between BSP 1 / and ID,
торые имеют одинаковые конструкции и размещаютс симметрично друг другуsome have the same design and are placed symmetrically to each other
низма, поскольку ПАВ с длиной волны -Л может одновременно существовать во внешнем и внутреннем контуре автогене- рации, если ее длина Л равна наименьшейsince the surfactant with the -L wavelength can simultaneously exist in the external and internal contour of autogeneration, if its length L is equal to the smallest
издлинвопн Л,или1,акустического 40 упругого элемента 1, причем рассто - синхронизма пар БШП У, о или /,.iu. - . .published L, or 1, acoustic 40 of the elastic element 1, and distance - synchronism of pairs BSP U, o or /,.iu. -. .
относительно поперечной плоскости симметрии ос двухконсольной балкиwith respect to the transverse plane of symmetry of the biplane axle
ние L( между центрами ВШП 16 и 17 выбираетс равным , где К - цеНаименьшее значение кратковременной нестабильности выходной частоты f первого автогенераторного ПАВ преобразовател деформации, а следовательно , и наибольшее при прочих равных услови х разрешение измер емой величины линейных ускорений обеспечиваютс , если внешний и внутренний контуры самовозбуждени , каждый в отдельности, работают в недовозбуж- денном режиме. Дл этого величина коэффициента усилени К усилител . 12 внутреннего контура выбираетс примерно на 10% меньшей значени , при котором произошло бы самовозбуждение внутреннего контура по цепи ВПШ 8, усилитель 12 ВШП 9, лини задержки ПАВ от ВШП 9 к ВШП 8„ ВеличиL (between the centers of IDT 16 and 17 is chosen to be, where K is the center of the short-term instability of the output frequency f of the first autogenerator SAW deformation converter, and hence the highest, other things being equal, resolution of the measured value of linear accelerations is provided if external and internal self-excitation circuits, each separately, operate in an uncooled mode. For this, the gain value K of the amplifier .12 the internal contour is selected by about 10% less and in which the self-oscillation would have occurred on the inner loop circuit HPS 8, amplifier 9 IDT 12, SAW delay line 9 from the IDT to IDT 8 "greatness
Л, п- А2перва и втора ПАВ L, p - A2 first and second surfactant
внешнего и внутреннего контуров автогенерации синфазно складываютс друг с другом на приемных ВШП 8 и 7, следовательно, режим автогенерации первого ПАВ преобразовател деформации обеспечиваетс при наименьших величинах коэффициентов усилени К и К;2 усилителей 12 и 13,The external and internal autogeneration contours in-phase are added to each other at receiving IDT 8 and 7, therefore, the autogeneration mode of the first SAW deformation converter is provided with the lowest values of the gain factors K and K; 2 amplifiers 12 and 13,
Второй автогенераторный ПАВ пре- образователь деформации полностью идентичен первому автогенераторному ПАВ преобразователю деформации и содержит ВШП 15 - 18, расположенные на широкой грани 19 упругого элемента 1, и два идентичных усилител 20The second self-generating surfactant deformation converter is completely identical to the first self-generating surfactant deformation converter and contains IDTs 15-18, located on the wide face 19 of the elastic element 1, and two identical amplifiers 20
и 21.and 21.
упругого элемента 1, причем рассто - . .elastic element 1, and the distance -. .
относительно поперечной плоскости симметрии ос двухконсольной балкиwith respect to the transverse plane of symmetry of the biplane axle
упругого элемента 1, причем рассто - - . .elastic element 1, and the distance - -. .
ние L( между центрами ВШП 16 и 17 выбираетс равным , где К - целое число, а Л, - длина ПАВ акустического синхронизма пары В1ЧП 16 и 17,L (between the centers of the IDP 16 and 17 is chosen to be equal, where K is an integer, and L is the length of the SAW of the acoustic synchronism of a pair of WCP 16 and 17,
;Внешний контур автогенерации второго ПАВ преобразовател деформации состоит из усилител 21 и линии задержки ПАВ между ВШП 15 и 18, которые имеют одинаковые конструкции и размещаютс . симметрично друг другу относительно поперечной плоскости сим {етрии 00 упругого элемента 1 (фиг,1), причем расс о ние L между центрами ВУШ 15 и 18 выбираетс равньш Lj,N- A, где N - целое число, а - длина ПАВ акустического синхронизма при ВШП 15 и 18. Величина коэффициента усилени Kj усилител 20 внутреннего контура автогенерации второго ПАВ преобразо-The outer loop of the autogeneration of the second SAW deformation converter consists of the amplifier 21 and the SAW delay line between the IDTs 15 and 18, which have the same designs and are placed. symmetrically to each other with respect to the transverse plane of the symmetry of the elastic element 1 (Fig, 1), the scattering L between the centers of high-school high school 15 and 18 is chosen equal to Lj, N-A, where N is an integer and a is the length of the surfactant of acoustic synchronism at IDT 15 and 18. The magnitude of the gain Kj of the amplifier 20 of the internal circuit of the autogeneration of the second surfactant transforms
514514
ватсл деформаиии вьйираетс примерно на 107, меньшей значени , при котором произошло бы самовозбуждение внутреннего контура по цепи Виш 16, усили- тель 20, ВШП 17, лини задержки ПАВ от ВПШ 17 и ВШ 16, а величина коэффициента усилени К,, усилител 21 внешнего контура выбираетс такой, чтобы обеспечить недостающее усиление по внешнему контуру дл возникновени режима самовозбуждени асего двухкон- турного второго автогенераторного ПАВ преобразовател деформации.The deformation voltage is approximately 107, a smaller value, at which the internal circuit along the Vish 16 circuit, the amplifier 20, the IDT 17, the SAW 17 delayed line and the HS 16, and the gain factor K external amplifier the contour is chosen such as to provide the missing gain along the external contour for the occurrence of the self-excitation regime of the two-circuit second self-oscillator surfactant of the deformation converter.
Выходные частоты f, и f соответ- ственно первого и второго автогенё- раторных ПАВ преобразователей дефор нации ввиду их полной идентичности друг другу при отсутствии линейных ускорений равны между собой. Их зна- чени определ ютс пространственным периодом электродных систем БШП 7 - Юн 15-V 10 и 15 - 18, скоростью распространени ПАВ в материале упругого элемента 1, играющего одно- временно роль звукопровода ПАВ, и величинами рассто ний L, и L. .между центрами ВВШ внешних и внутренних контуров автогенерации первого и второго ПАВ преобразователей деформацииDue to their complete identity with each other in the absence of linear accelerations, the output frequencies f, and f, respectively, of the first and second autogenous surfactants of the deforming transducers are equal. Their values are determined by the spatial period of the BSP 7-Yun 15-V 10 and 15-18 electrode systems, the propagation velocity of the surfactant in the material of the elastic element 1, which simultaneously plays the role of the acoustic circuit, and the distance values L, and L. between the centers of internal combustion engines of external and internal circuits of autogeneration of the first and second surfactants of strain transducers
Буферные усилители 4 и 3 служат дл обеспечени разв зки между выходами первого и второго автогенераторных ПАВ преобразователей деформации и соответствующими входами регистрирующего устройства 6.Buffer amplifiers 4 and 3 are used to provide isolation between the outputs of the first and second self-oscillating SAW of the strain transducers and the corresponding inputs of the recording device 6.
Устройство дл измерени линейных ускорений работает следующим образомThe device for measuring linear accelerations works as follows.
При по влении измер емых ускоре ний вследствие инерционных свойств масс 2 и 3 возникают взаимно противоположные деформации широких граней 11 и 19 упругого элемента 1, что приводит к взаимно противоположным изме нени м выходных частот f,+uf и f,, + 4-uf первого и второго автогенераторных ПАВ преобразователей деформации.With the appearance of measurable accelerations, due to the inertial properties of masses 2 and 3, mutually opposite deformations of wide faces 11 and 19 of elastic element 1 occur, which leads to mutually opposite changes in output frequencies f, + uf and f ,, + 4-uf of the first and the second self-oscillating surfactant strain transducers.
IQ Iq
t5 20 25 Qt5 20 25 Q
3535
4040
4545
10ten
пр мо пропорциональным величине измер емых ускорений.directly proportional to the magnitude of the measured accelerations.
При наличии угловых ускорений широкие грани 11 и 19 упругого элемента 1 испытывают одинаковые по величине и знаку деформации, вследствие чего выходные частоты f, и f первого и второго автогенераторных ПАВ преобразователей деформации измен ютс на одну и ту же величину , т.е. f, ± tAf и f., и значит не вызьшают изменений показаний регистрирующего устройства 6.In the presence of angular accelerations, the wide faces 11 and 19 of the elastic element 1 experience the same magnitude and sign of deformation, as a result of which the output frequencies f and f of the first and second self-oscillating SAW transducers of the deformation change by the same amount, i.e. f, ± tAf and f., and therefore do not change the readings of the recording device 6.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874238992A SU1464110A1 (en) | 1987-05-04 | 1987-05-04 | Device for measuring linear acceleration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874238992A SU1464110A1 (en) | 1987-05-04 | 1987-05-04 | Device for measuring linear acceleration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1464110A1 true SU1464110A1 (en) | 1989-03-07 |
Family
ID=21301917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874238992A SU1464110A1 (en) | 1987-05-04 | 1987-05-04 | Device for measuring linear acceleration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1464110A1 (en) |
-
1987
- 1987-05-04 SU SU874238992A patent/SU1464110A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3863497, кл. G 01 В 517, 1975. Авторское свидетельство СССР № 1029085, кл. G 01 Р 15/08, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4306456A (en) | Elastic wave accelerometer | |
US4479385A (en) | Double resonator cantilever accelerometer | |
GB1011775A (en) | Improvements in or relating to transducer devices | |
US4346597A (en) | Dual range, cantilevered mass accelerometer | |
JPH03501651A (en) | Combined pair of force transducers | |
US4621530A (en) | Surface acoustic wave accelerometer | |
DE69727587D1 (en) | ELECTRONIC WEIGHING DEVICE WITH ACOUSTIC SURFACE WAVES | |
SU1464110A1 (en) | Device for measuring linear acceleration | |
US4258572A (en) | Single axis crystal constrained temperature compensated digital accelerometer | |
JPS62190905A (en) | Surface acoustic wave device | |
US4301683A (en) | Elastic surface wave accelerometer | |
JPS60186725A (en) | Pressure sensor | |
SU1069192A1 (en) | Differential acoustical-electronic transducer | |
JPS61169728A (en) | Force sensor | |
SU1643949A1 (en) | In-motion weighing device | |
SU1435968A1 (en) | Pressure transducer | |
SU823893A1 (en) | Mechanical deformation meter using surface acoustic waves | |
SU1673991A1 (en) | Accelerometer | |
SU808840A1 (en) | Device for measuring mechanical parameters | |
RU2039996C1 (en) | Accelerometer | |
SU1679394A1 (en) | Accelerometer | |
SU1280335A1 (en) | Device for measuring acoustic vibrations | |
SU1578526A1 (en) | Force transmitter | |
JPS61234324A (en) | Stress sensor | |
SU1113689A1 (en) | Force pickup |