SU1728807A1 - Компенсационный акселерометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - расширение частотного диапазона и уменьшение динамической погрешности. Действие ускорени  вызывает перемещение инерционного элемента (ИЭ) 2, которое преобразователем (ПП) 4 преобразуетс  в электрический сигнал. Сигнал с выхода ПП 4 через вход сумматора 10 и усилитель 5 поступает в 1 обмотку 7 обратного преобразовател  (ОП) 6, который создает компенсирующее усилие. Движение ИЭ 2 вызывает сигнал во 2 обмотке 8 ОП 6, который после усилени  предварительным усилителем 11 поступает на другой вход сумматора 10 и вход выходного усилител  12. Выходной сигнал усилител  12 через 3 обмотку 9 ОП 6 создает демпфирующее усилие, которое с усилием, создаваемым обмоткой 7, приводит к успокоению колебаний.1 ил.

Description

сл

С

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  статических и динамических ускорений подвижных объектов.

Известен акселерометр, содержащий инерционный элемент, колебательную систему , преобразователь перемещени  в электрический сигнал, усилитель цепи пр мого преобразовани  с дифференцирующими цеп ми коррекции, обратный преобразователь , масштабный резистор и активный RC- фильтр, подключенный к масштабному резистору.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  акселерометр, содержащий инерционный элемент, колебательную систему , преобразователь перемещени  в электрический сигнал, усилитель цепи пр мого

преобразовани , соединенный через масштабный резистор к первой катушке обратного преобразовател , а также самосто тельный канал демпфировани , состо щий из последовательно соединенных второй обмотки обратного преобразовател , предварительного усилител  и выходного усилител , выход которого соединен с третьей катушкой обратного преобразовател .

Недостатком данного акселерометра  вл етс  то, что минимальные искажени  АЧХ наблюдаютс  в нем в достаточно узком интервале частот, например при динамической ошибке минус 2,5% от 0 до 0,5 CO/WQ . При малых значени х ufc требовани  минимума динамической ошибки в широком интервале частот не выполнимы.

го

00 00

о

Лч|

Цель изобретени -расширение частотного диапазона и уменьшение динамической погрешности.

Отличительными признаками устройства  вл етс  введение сумматора и дополнительных св зей между его первым входом и выходом преобразовател  перемещени , между его вторым входом и выходом предварительного усилител  канала демпфировани , между его выходом и входом усилител  цепи пр мого преобразовани .

На чертеже представлена схема предлагаемого акселерометра.

На схеме 1 - чувствительный элемент, 2 - инерционный элемент, 3 - колебательна  система, 4 - преобразователь перемещени  в электрический сигнал, 5 - усилитель цепи пр мого преобразовани , 6 - обратный преобразователь, 7 - перва  обмотка обратного преобразовател  (ОП) 8 - втора  обмотка ОП, 9 - треть  обмотка ОП, 10 - масштабирующий резистор, 11, 12 - предварительный усилитель и выходной усилитель канал демпфировани , 13 - калибровочный резистор, 14- сумматор.

Акселерометр работает следующим образом .

При воздействии посто нного или переменного ускорени  на чувствительный элемент 1, т.е. на инерционный элемент 2 и колебательную систему 3, инерционный элемент 2 смещаетс  относительно своего исходного состо ни . Перемещение инерционного элемента 2 преобразовываетс  в преобразователе 4 в электрический сигнал, который подаетс  через один из входов сумматора 14, на вход усилител  цепи пр мого преобразовател  5, усиливаетс  в нем и подаетс  через масштабирующий резистор в 1-ю обмотку 7 ОП 6. В результате взаимодействи  тока в этой обмотке с полем посто-  нного магнита ОП возникает сила, стрем ща с  возвратить инерционный элемент 2 в исходное состо ние. Изменение ускорени  во времени приводит к колебани м инерционного элемента 2. В этом случае во второй обмотке 8, подключенной к входу предварительного усилител  11, наводитс  ЭДС, пропорциональна  скорости перемещени  инерционного элемента 2. Эта ЭДС усиливаетс  усилителем 11 и с его выхода подаетс  на вход выходного усилител  мощности 12 канала демпфировани  и на другой

вход сумматора 14, с выхода которого на вход усилител  5. Сигналы с выходов усилителей 5 и 12 подаютс  в первую 7 и третью 9 обмотки ОП 6. Взаимодействие демпфирующих токов в обмотках 7 и 9 с полем посто нного магнита ОП 6 приводит к успокоению колебаний инерционного элемента . Совокупное действие двух этих сигналов приводит к возможности формировани  плоской без подъемов АЧХ в

достаточно широком интервале.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет одновременно увеличить частотный диапазон измерений и уменьшить динамические погрешности по сравнению с

известными решени ми. Экспериментально подтверждено, что предлагаемое решение обеспечивает одновременное уменьшение динамической погрешности и увеличение частотного диапазона измерений не менее чем в (1,5-2) раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Компенсационный акселерометр, содержащий чувствительный элемент, включающий в себ  инерционный элемент и колебательную систему, св занные с ним преобразователи перемещени  в электрический сигнал и обратный преобразователь, усилитель, выход которого через масштабирующий резистор подключен к первой обмотке обратного преобразовател , последовательно соединенные вторую обмотку обратного преобразовател , предварительный усилитель, выходной усилитель,

   калибровочный резистор и третью обмотку обратного преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона и уменьшени  динамической погрешности, в него введен сумматор , один вход которого подключен к выходу преобразовател  перемещени  в электрический сигнал, другой вход соединен с выходом предварительного усилител , а выход подключен к входу усилител .

   AJ ГТУ-лГ Л J-4 Л .д....---1 jj, -. jj r-v j

   .

   I

   --t

   „..J 5 ц.