SU845102A1 - Акселерометр - Google Patents

Description

(54) АКСЕЛЕРОМЕТР

I

Изобретение относитс  к измерению параметров движени , в частности к линейным поплавковым акселерометрам.

Известные конструкции поплавковых акселерометров имеет ограниченный диапазон измерени  и малую точность 1, либо обладают погрешност ми, обусловленными заполнением жидкостью всей полости между чувствительным элементом и корпусом 2.

Наиболее близким по достигаемым результатам  вл етс  устройство, содержащее враодающийс  полый прозрачный цилиндр, частично заполненный прозрачной жидкостью , чувствительный элемент- с посто нным магнитом и продольным отверстием, фотоэлектрический датчик положени , обмотку обратной св зи и усилитель, включенный между датчиком положени  и обмоткой обратной св зи 3.

Его недостатком  вл етс  наличие жидкости в оптических каналах фотоэлектрического датчика положени , что отрицательно сказываетс  на работе последнего и ограни: чивает точность измерени  ускорени .

Дл  повышени  точности в предлагаемом акселерометре торцовые части осевого отверсти  чувствительного элемента выполнены

конически расшир юцднмис , при этом часть этих поверхностей выполнена зеркальной, а ось ротора снабжена двум  световодами, расположенными параллельно оси врап;ени  ротора. Причем входные торцы светоJ водов расположены в торце оси ротора, а выходные торцы - у зеркальных поверхностей чувствительного элемента.

На чертеже представлена упрощенна  конструктивна  схема устройства.

Устройство содержит цилиндрический

10 полый ротор 1, частично заполненный жидкостью 2. Внутри ротора 1 размещен чувствительный элемент 3, имеющий продольное отверстие, через которое проходит ось 4, жестко св занна  с ротором 1. Ротор 1 установлен в корпусе на подшипниках 5 и

5 св зан одним концом оси 4 с приводным двигателем посто нной скорости 6. У торца противоположного конца оси 4 установлен оптический излучатель 7, а внутри самой оси 4 размещены световоды 8 и 9. Продольное

2JJ отверстие чувствительного элемента 3 имеет у каждого конца коническое распшрение 10, часть поверхности которого 11 выполнена зеркальной. Угол при верщине конического расщирени  составл ет 90°.

Кроме этого, устройство включает фотоприемники 12 и 13, установленные в корпусе у торцов сосуда 1; указатель-преобразователь 14 сигнала с фотоприемником; силовые обмотки 15 и 16 магнитоэлектрического исполнительного элемента; посто нный кольцевой магнит 17, установленный на чувствительном элементе 3 и  вл ющийс  элементом обратной св зи; торцовые крышки 18 ротора 1, выполненные прозрачными дл  потока излучени  оптического излучател  7.

Акселерометр работает следующим образом .

Ротор 1 с помощью Двигател  б приводитс  в равномерное вращение. В результате жидкость 2, частично заполн юща  ротор 1, отбрасываетс  к периферийной части полости и происходит взвешивание чувствительного элемента 3. При этом часть чувствительного элемента 3 находитс  в жидкости 2, а часть - в газовой среде.

В исходном положении при отсутствии ускорени  чувствительный элемент 3 занимает такое положение относительно силовых обмоток 15 и 16 магнитоэлектрического исполнительного элемента, при котором от зеркальных поверхностей 1I чувствительного элемента 3 на фотоприемники 12 и 13 подают равные потоки излучени , вследствие чего силовые обмотки 15 и 16 оказываютс  обесточенными. При наличии линейного ускорени , вектор которого коллинеарен оси вращени , чувствительный элемент 3 будет смешатьс  вдоль этой оси. В результате световые потоки от оптического излучател  7, -проход щие по световодам 8 и 9 и падающие на поверхность конического расширени  10, будут в неодинаковой мере попадать на зеркальную поверхность 11,а следовательно , и на фотоприемники 12 и 13. В результате на выходе усилител -преобразовател 

14по витс  сигнал, а по силовым обмоткам

15и 16, включенным последовательно и встречно, будет протекать электрический ток. При протекании электрического тока по силовым обмоткам 15 и 16 и его взаимодействии с магнитным полем посто нного кольцевого магнита 17 возникает магнитоэлектрическа  сила, стрем ща с  возвратить чувствительный элемент 3 в исходное состо ние. Величина и направление тока в обмотках несут в себе информацию о величине и направлении измер емого ускорени . Исключение жидкости из оптического канала фотоэлектрического датчика положени  за счет данной конструкции чувствительного элемента и сосуда позвол ет повысить точность измерени  линейных ускорений. При этом улучщаетс  чувствительность фотопреобразовател , а в конструкции акселерометра может быть использована жидкость без учета ее оптических характеристик.

Claims (3)

1.Горенштейн И. А. и Шульман И. А. Инерциальные навигационные системы. М.,

«Машиностроение, 1970, с. 117-120.

2.Патент США № 3550457, кл. 73-503, опублик. 1968.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 637.677, кл. G 01 Р 15/08, 1976 (прототип ) .