SU883745A1 - Акселерометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных ускоре ний движущихс  объектов. Известен акселерометр с силовым уравновешиванием, содержащий Первичный преобразователь,инерционный элемент на упругом подвесе, систему силового уравновешивани  и вторичный преобразователь. Подвес акселерометр содержит две упругие направл ющие, кажда  из которых состоит из трех отдельных пластин, из пластины или инвара с керамическими наконечниками предназначенными дл  креплени  пластин к корпусу акселерометра и к инер ционному элементу 1. Однако наличие упругих направдющих не позвол ет повысить чувствител ность приборов, работающих в услови х воздействи  боковых вибраций,ударов и линейных ускорений, гак как уменьшение осевой жесткости подвеса за счет уменьшени  толщины плоских пластин св зано с уменьшением боковой жесткости подвеса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство содержащее инерционный элемент на уп ругом подвесе, преобразователь перемещен 1  инерционного элемента, узел отрицательной жесткости в виде замкнутого магнитопровода с обращенными друг к другу одноименными полюсами и двух посто нных магнитов, обмотки силового уравновешени , демпфирующие обмотки 2. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет линеаризации сиЛовОй характеристики подвеса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что инерционный элемент выполнен в виде кольца из магнитопроводного материала и расположен в зазоре между разноименными полюсами посто нных магнитов соосно кольцевому полюсу магнитопровода. На чертеже схематично представлен предлагаемый акселерометр. Магнитна  система акселерометра содержит два посто нных магнита 1, соединенных с магнитопровод щими крышками 2 и имеющих на концах долюсные наконечники 3, магнитопровод 4 с кольцеобразным полюсом в середине. На полюсах наконечниках 3 расположены неподвижные электроды 5 переменных конденсаторов емкостного преобразовател . В зазоре между полю.

сами наконечников 3 расположен подвижный элемент 6 узла отрицательной жесткости, выполненный из магнитопровод щего материала в виде кольца . Элемент 6 жестко соединен с кольцами 7, к которым прикреплены упругие элементы 8. В средней части элемента б размещены подвижные электроды 9 конденсаторов емкостного преобразовател . Вокруг цилиндрических магнитов 1 размещены обмотки 10 силового уравновешивани , обмотки 11 демпфировани  и обмотки 12 ЭДС. Элемент 6, кольца 7 и подвижные электродаг 9  вл ютс  инерционным элементом акселерометра. Упругие элементы 8 обеспечивают перемещение инерционного элемента вдоль оси чувствительности при воздействии на нее вектора измер емого ускорени .

Силовую характеристику отрицательной жесткости возможно мен ть в широких пределах, например с увеличением внутреннего диаметра подвижного диаметра подвижного элемента 6 уменьшаетс  наклон характеристики и увеличиваетс  ее линейный участок.

Акселерометр работает следующим образом.

При нейтральном положении инерционного элемента электрическа  схема акселерометра сбалансирована и выходной сигнал равен нулю.

При воздействии измер емого ускорени  а по оси чувствительности акселерометра инерционный элемент смещаетс , при этом усилие упругих элементов 8 противодействует этому смещению , но при смещении элемента 6 из нейтрального положени  возникает усилие прит жени  его к одному из полюсов (усилие отрицательной жесткости ) , которое частично или полностью нейтрализует усилие противодействием упругих элементов 6. Наличие отрицательной жесткости обеспечивает . увеличение смещени  инерционного элемента. Смещение обеспечивает разбаланс конденсаторов емкостного преобразовател . Сигнал разбаланса усиливаетс  и подаетс  иа выход и одновременно на силовую обмотку 10. Взаимодействие полей обмоток 10 с пол ми посто нных магнитов 1 вызывает перераспределение магнитного потока в зазорах магнитной системы, которое

действует на элемент 6 и создает усилие , возвращающее инерционный элемент в нейтральное положение.

При изменении измер емого ускорени  или при наличии вибрационных J ускорений происходит смещение инерционного элемента, которое вызывает перераспределение потоков в магнитной системе. В результате перераспределени  потоков в обмотках 12

Q наводитс  ЭДС, пропорциональна  скорости смещени  инерционного элемента , котора  через усилитель подаетс  на обмотки 11, пол  которых вызывают перераспределение пол  магнитной системы. Перераспределение

5 пол  воздействует на инерционный элемент и уменьшает его скорость смещени  (осуществл ет демпфирование ) .

Предлагаемый акселерометр позвол ет улучшить линейность силовой

характеристики подвеса, так как возможность регулировки отрицательной жесткости обеспечивает возможность ее сложени  с характеристиками уп5 рушх подвесов акселерометров различных диапазонов измерени .

Claims (2)

1.Патент США 3643513, Q кл. 73-517, опублик. 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

191378, кл. G 01 L 9/10, 1966 (прототип ) .