(54) АКСЕЛЕРОМЕТР(54) ACCELEROMETER
, Изобретение касаетс измерений ускорений движущихс тел с помощью приборов инерционного типа и может быть использовано в авиации. Известны акселерометры, содержащие инерционную массу, перемещйиаую с вдоль жесткой оси. На второй оси расположен демпфер сухого трени . Съем информации о величине перемеще ний массы осуществл етс с помощью потенциометрического датчика III Недостатком устройства вл етб малый частотный диапазон измер екаах у корений. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс : акселерометр, содержащий инерционну массу, перемещагрщуюс вдоль направл ющей , а съем информации производитс тензодатчиком 2. Основным недостатком такого аксе лерометра вл етс то, что полезна информаци регистрируетс на фоне сильных вибраций, что снижает точность работы акселерометра. Цель изобретени - повышение .точ ности измерений. Дл этого инерционна масса размещена между двум упругими консол ми,на одной из которых установлены тензодатчики сопротивлени , а на другой - пьезоэлемент, при этом тензодатчики к пьезоэлемент соединены с введенным блоком вычитани сигналов . .-. , ; На фиг. I изображен акселерометр на фиг. 2 - графическа зависимость чувствительности системы от частоты. Акселерометр сбдер сйт непод:вижную жёсткую ось 1, по которой скодьзит инерционна масса 2. Инерционна Maicca помещена между нажимными :винтами 3 упругих консолей 4. На одной из консолей установлены тензодатчики 5, а на другой - биморфный пьезоэлемент б. Тензодатчики и пьезоэлемент соединены через усилитель с блоком вычитани сигналов 7. Под действием ускорений по неподвижной оск i перемещаетс инершюнна масса. 2. Перемещени массы через нажимные винты передаютс упругим консол м 4 и деформируют их, а деформации консолей регистрируютс тензодатчиками .и биморфным пьезоэлементом . Сигналы с датчиков поступают в блок усилени и вычитани 7. Система регистрации акселерометраThe invention relates to measurements of the accelerations of moving bodies using inertial-type instruments and can be used in aviation. Accelerometers are known that contain an inertial mass moving from along a rigid axis. The second friction damper is located on the second axis. Information on the magnitude of mass displacement is collected using a potentiometric sensor. III. The disadvantage of this device is the small frequency range measured at roots. The closest in technical essence to the proposed is: an accelerometer containing inertial mass moving along the guide, and information is collected by a strain gauge 2. The main disadvantage of such an accelerometer is that useful information is recorded against the background of strong vibrations, which reduces the accuracy accelerometer. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements. For this, the inertial mass is placed between two elastic consoles, one of which is equipped with resistance strain gages, and the other has a piezoelectric element, while the strain gages to the piezoelectric element are connected to the input of the signal subtraction unit. .-. ,; FIG. I depicts an accelerometer in FIG. 2 - graphical dependence of system sensitivity on frequency. Accelerometer sbder syt nepod: vizhny rigid axis 1, along which the inertial mass of scoop 2. Inertial Maicca is placed between the pressure: screws 3 elastic consoles 4. On one of the consoles strain gages 5 are installed, and on the other - bimorph piezo b. The load cells and the piezoelectric element are connected via an amplifier to the signal subtraction unit 7. Under the action of accelerations along a fixed oscillator i, the external mass moves. 2. The mass transfer through the pressure screws is transmitted to the elastic consoles 4 and deform them, and the deformations of the consoles are recorded by strain gauges and a bimorph piezoelectric element. The signals from the sensors enter the amplification and subtraction block 7. Accelerometer registration system
имеет два канала: канал темзодатчиков и канал пьезоэлемецта. Работа системы регистрации по сн етс фтлг. 2. Как известно, чувствительность тензодатчиков .к деформации не зависит от частоты.На,фиг.2 это, показа:но пр мой параллельной оси частот. 11оэтому в акселерометре темзОдатчики регистрируют как медленные перемещени груза под деистВием ускорений, так и ви.брации гру- за, т.е. помеху. Биморфные пьеэоэлементы в области ниэкйх частот работают неэффективно. В св зи с этим пьезоэлемеит регистрирует только вибрации груза, так что сигнал в канале пьезоэлемента характеризуетс толь1со помехой. Электрические сигнаЛК1 в обоих каналах усиливаютс , причём коэффициент усилени в каналах должен быть разлйч;йыМ, чтобы компенсировать разницу в величине „ увстйительности, а затем вычитаютс На фиг. 2 показано, что рёзу ьШЕ уюеда чувствительность системы регистраци имеет оптимальную величину на частотах, близких к нулю. С ростом частотычувствительность падает, теоретически стре$4 сь к нулю. Следует отме тйгсь что, пьезрэлемент и тёнёодатчики .регистрируют вибрации одного w грго же тела - массы, поэтому йриIt has two channels: a channel of temperature sensors and a channel of piezoelement. The operation of the registration system is removed by ftlg. 2. As is known, the sensitivity of strain gauges to strain does not depend on frequency. In Fig. 2, this is shown: but directly parallel to the frequency axis. 11 Therefore, in the accelerometer, the temperature sensors register both the slow movement of the load under acceleration and the viral vibration, i.e. hindrance. Bimorph piezoelements in the range of bare frequencies work inefficiently. In this connection, the piezoelement only registers the vibration of the load, so that the signal in the channel of the piezoelectric element is characterized only by interference. The electrical signals LK1 in both channels are amplified, and the gain in the channels must be different, to compensate for the difference in noise, and then subtracted. In FIG. Figure 2 shows that the increase in output is less than the sensitivity of the recording system is optimal at frequencies close to zero. As the frequency increases, the sensitivity drops, theoretically, tending to zero. It should be noted that the piezoelectric element and the motion sensors are registering the vibrations of one w of the same body - the mass, therefore
одинаковой жесткости упругих консолей в обоих каналах присутствует помеха, имеюща одинаковне амплитудно-временные характеристики, так что после вычитани сигналойГ, на выхода системы регистрации существенно увеличиваетс соотношение полезный сигнал/помеха.the same stiffness of the elastic consoles in both channels contains interference that has the same amplitude-time characteristics, so that after subtracting from the signal G, the signal-to-interference ratio significantly increases at the output of the recording system.