SU1492290A1 - Method and apparatus for measuring acceleration - Google Patents
Method and apparatus for measuring acceleration Download PDFInfo
- Publication number
- SU1492290A1 SU1492290A1 SU874205278A SU4205278A SU1492290A1 SU 1492290 A1 SU1492290 A1 SU 1492290A1 SU 874205278 A SU874205278 A SU 874205278A SU 4205278 A SU4205278 A SU 4205278A SU 1492290 A1 SU1492290 A1 SU 1492290A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- bridge
- arms
- sinusoidal voltage
- inductive elements
- thermal stability
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени параметров движени различных объектов. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и термостабильности устройства дл измерени ускорений. Устройство содержит мост, два плеча которого составл ют емкостные датчики перемещений 2 и 3 и индуктивные элементы 4 и 5. Мост возбуждаетс генератором 1 синусоидального напр жени , настраиваемого в резонанс с одной из ветвей моста. В устройстве настройка обеспечиваетс положительной обратной св зью через одно из плеч моста. Напр жение, пропорциональное ускорению, снимаетс с диагонали моста на дифференциальный усилитель 10. Термостабильность устройства достигаетс использованием в качестве индуктивных элементов 4 и 5 пьезокварцевых резонаторов. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to determine the motion parameters of various objects. The aim of the invention is to increase the sensitivity and thermal stability of a device for measuring accelerations. The device comprises a bridge, the two arms of which comprise capacitive displacement sensors 2 and 3 and inductive elements 4 and 5. The bridge is driven by a sinusoidal voltage generator 1, tuned to resonance with one of the branches of the bridge. In the device, tuning is provided by positive feedback through one of the arms of the bridge. A voltage proportional to the acceleration is removed from the bridge diagonal to the differential amplifier 10. The thermal stability of the device is achieved by using piezoquartz resonators as inductive elements 4 and 5. 1 il.
Description
1one
(21)4205278/2А-10(21) 4205278 / 2A-10
(22)04.03.87(22) 03/04/87
(46) 07.07.89.БЮЛ. № 25(46) 07.07.89.BUL Number 25
(71)Ленинградский государственный университет(71) Leningrad State University
(72)Б.И.Евневич, В.М.Кр чко и Н.Г.Семенова(72) B.I. Yevnevich, V.M. Krkko and N.G.Semenova
(53)531.768 (088.8)(53) 531.768 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 901914, кл. G 01 Р 15/08, 1980.(56) USSR Copyright Certificate No. 901914, cl. G 01 P 15/08, 1980.
Дубовский В.Б. Измерение низкочастотных ускорений. - М.: Наука. 198I, с. 79.Dubovsky V.B. Measurement of low frequency accelerations. - M .: Science. 198I, p. 79.
(54)СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) METHOD OF MEASUREMENT OF ACCELERATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
(57)Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени параметров движени различных объектов. Целью(57) The invention relates to measurement technology and can be used to determine the motion parameters of various objects. Purpose
изобретени вл етс повьппение чувствительности и термостабильности устг; ройства дл измерени ускорений. Устройство содержите мост, два плеча которого составл ют емкостные датчики перемещений 2 и 3 и индуктивные элементы 4 и 5. Мост возбуждаетс генератором синусоидального напр жени 1, настраиваемого в резонанс с одной из ветвей моста. В устройстве настройка обеспечиваетс положительной обратной св зью через одно из плеч моста. Напр жение, пропорциональное ускорению, снимаетс с диагонали моста на дифференциальный усилитель 10. Термостабильность устройства достигаетс использованием в качестве индуктивных элементов 4 и 5 пьезо- кварцевых резонаторов. 2 с. и I з.п. ф-лы, I ил.of the invention is the twisting of the sensitivity and thermal stability of a batch; Measurements for measuring accelerations. The device contains a bridge, the two arms of which comprise capacitive displacement sensors 2 and 3 and inductive elements 4 and 5. The bridge is excited by a sinusoidal voltage generator 1 tuned to resonance with one of the branches of the bridge. In the device, tuning is provided by positive feedback through one of the arms of the bridge. The voltage proportional to the acceleration is removed from the diagonal of the bridge to the differential amplifier 10. The thermal stability of the device is achieved by using piezo-quartz resonators as inductive elements 4 and 5. 2 sec. and I zp f-ly, I ill.
(Л(L
сwith
, 7k, 7k
М M
4four
;D; D
N9 ГОN9 GO
CDCD
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени параметров движени различных объектов.The invention relates to a measurement technique and can be used to determine the motion parameters of various objects.
Цель изобретени - повышение чув- свительности, и термостабильности при измерении ускорений.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and thermal stability when measuring accelerations.
На чертеже приведена схема устройства , реализующего способ измерени , ускорений.The drawing shows a diagram of a device implementing a method of measuring accelerations.
Устройство содержит генератор I синусоидального напр жени , мост, дв плеча которого составл ют последовательные резонансные контуры, состо щие из емкостных датчиков 2 и 3 перемещени , индуктивных злементов 4 и 5 и резисторов 6 и 7. Два других плеча моста образуют резисторы 8 и 9 Генератор I синусоидального напр жени подключен своим выходом к диагонали моста, обозначенной буквами А и В. К резистору 8 подключен вход генератора 1 так, чтобы обеспечить положительную обратную св зь генератора через -ветвь моста, содержащую емкостный датчик 2, индуктивны элемент 4 и резисторы 6 и 8. Напр жение разбаланса моста снимаетс с диагонали D-E на вход дифференциального усилител 10.The device contains a generator of sinusoidal voltage I, a bridge, the two arms of which comprise successive resonant circuits consisting of capacitive displacement sensors 2 and 3, inductive elements 4 and 5, and resistors 6 and 7. Two other arms of the bridge form resistors 8 and 9. I sinusoidal voltage connected to the output of the diagonal of the bridge, denoted by the letters A and B. To the resistor 8 is connected to the input of the generator 1 so as to provide positive feedback of the generator through the branch of the bridge containing the capacitive sensor 2, ind element 4 and resistors 6 and 8 are active. The voltage of the bridge unbalance is taken from the diagonal D-E to the input of the differential amplifier 10.
Емкостиые датчики 2 и 3 перемещений могут быть выполнены в виде диффренциального конденсатора с ной общей пластиной.Capacitive sensors 2 and 3 displacements can be made in the form of a differential capacitor with a common plate.
Измерение ускорений производитс .следующим образом.Acceleration measurements are made as follows.
При отсутствии ускорени емкостных датчиков 2 и 3 перемещени равны между собой и напр жение в диагонали D-F равно нулю.In the absence of acceleration of the capacitive sensors 2 and 3, the displacements are equal to each other and the voltage in the diagonal D-F is zero.
При действии ускорени емкости емкостных датчиков 2 и 3 измен ютс так, что одна из них увеличиваетс , а друга уменьшаетс . Частота генертора 1 синусоидального напр жени устанавливаетс так, что она совпадает с собственной частотой колебательного контура одной из ветвей моста, состо щей из емкостного датчика 2, индуктивного элемента 4 резисторов 6 и 8. В устройстве настрока генератора 1 в резонанс с колебательным контуром обеспечиваетс , положительной обратной св зью по току колебательного контура через ре- зистор 8.Under the action of accelerating the capacitance of the capacitive sensors 2 and 3 are changed so that one of them increases, and the other decreases. The frequency of the generator 1 sinusoidal voltage is set so that it coincides with the natural frequency of the oscillatory circuit of one of the branches of the bridge, consisting of a capacitive sensor 2, an inductive element 4 of resistors 6 and 8. In the device, tuning the oscillator 1 into resonance with an oscillating circuit ensures positive feedback current oscillatory circuit through the resistor 8.
Друга ветвь моста оказываетс на склоне резонансной частотной харAnother branch of the bridge is on the slope of a resonant frequency
00
5five
00
5five
5five
00
5five
00
5five
00
теристики. Така расстройка второго контура нар ду с расбаланснровкой моста от изменени емкостей емкостных датчиков 2 и 3 обеспечивает более высокое напр жение расбаланса моста, характериз тощее величину измер емого ускорени . Это напр жение усиливаетс дифференциальным усилителем 10. Дл случа , равенства емкостей емкостных датчиков 2 и 3 и их изменени при действии ускорени напр жение расбаланса моста в диагонали D-E определ етс выражениемtests. Such a second circuit detuning along with unbalance of the bridge from changes in the capacitances of the capacitive sensors 2 and 3 provides a higher voltage of the unbalance of the bridge, which is characterized by a lower measured acceleration value. This voltage is amplified by the differential amplifier 10. For the case that the capacitances of the capacitive sensors 2 and 3 are equal and their changes under the action of accelerating the unbalance voltage of the bridge in the diagonal D-E, is determined by the expression
ЛU L ,JQ-|.LU L, JQ- |.
где jjU - напр жение расбаланса в диагонали мос:та;where jjU is the voltage unbalance in the diagonal of mos: ta;
и - напр жение на выходе генератора синусоидального напр жени ;and - voltage at the output of a sinusoidal voltage generator;
О - добротность последовательного резонансного контура;O is the Q factor of the serial resonant circuit;
С - емкость каждого плеча датчика перемещени ;C is the capacity of each arm of the displacement sensor;
ЛС - изменение емкостей под действием ускорени .LS - the change in capacity under the action of acceleration.
В устройстве нестабильность частоты генератора не вли ет на чувст- ритальность устройства, так как частота генератора 1 определ етс параметрами одной из ветвей моста, обеспечива ее работу в режиме резонанса .In the device, the frequency instability of the generator does not affect the sensitivity of the device, since the frequency of generator 1 is determined by the parameters of one of the branches of the bridge, ensuring its operation in the resonance mode.
Использование в качестве индуктивных элементов 4 и 5 устройства пьезо- кварцевых резонаторов, характеризующихс высокой температурной стабильностью , обеспечивает высокую термостабильность и всего устройства.The use of piezo-quartz resonators with high temperature stability as inductive elements 4 and 5 ensures high thermal stability of the entire device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874205278A SU1492290A1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Method and apparatus for measuring acceleration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874205278A SU1492290A1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Method and apparatus for measuring acceleration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1492290A1 true SU1492290A1 (en) | 1989-07-07 |
Family
ID=21288974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874205278A SU1492290A1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Method and apparatus for measuring acceleration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1492290A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750131C1 (en) * | 2020-12-03 | 2021-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Capacitive motion sensor |
-
1987
- 1987-03-04 SU SU874205278A patent/SU1492290A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750131C1 (en) * | 2020-12-03 | 2021-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Capacitive motion sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1155197A (en) | Ultra sensitive liquid level detector and method | |
CN114629438B (en) | Acceleration compensation anti-vibration crystal oscillator and compensation method thereof | |
JPH08278336A (en) | Electrostatic sensor device | |
SU1492290A1 (en) | Method and apparatus for measuring acceleration | |
RU2126173C1 (en) | Device with capacitance gauge | |
JPH0287053A (en) | Method for determining characteristic value of hf-oscillator and circuit device | |
SU1163154A1 (en) | Vibration meter | |
US3417606A (en) | Electric discharge device | |
ATE282820T1 (en) | CAPACITIVE FORCE CONVERTER | |
JPS6480848A (en) | Alcohol concentration detector for fuel | |
SU1597548A1 (en) | Pickup of object angle of slope | |
SU1114960A1 (en) | Device for measuring parameters of dielectrics | |
SU477367A1 (en) | Q Meter | |
SU1000807A1 (en) | Frequency-type pickup of pressure (its versions) | |
SU970265A1 (en) | Measuring device for frequency piezoresonance pickup | |
SU1499273A1 (en) | Resonance method of determining parameters of reactive elements | |
SU1145301A1 (en) | Self-excited oscillator-based meter of quality factor | |
SU979903A1 (en) | Differential piezoelectric converter | |
SU1531004A1 (en) | Parametric transducer of nonelectric values into electric signal | |
SU1684718A2 (en) | Measuring generator | |
SU1362363A1 (en) | Device for measuring contact potential difference | |
SU913488A1 (en) | Capacitive sensor | |
SU905671A1 (en) | Pressure pickup | |
US3497800A (en) | Vibration magnetometer for measuring tangential component of constant magnetic field on flat surface of samples of ferromagnetic materials | |
SU808981A1 (en) | Resonsnce meter of small capacitance increments |