SU962815A1 - Устройство дл измерени ускорени Больших,Гречинского и Клочко - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерению параметров движени , в частности к пьезоэлектрическим акселеромерам.

Известные пьезоэлектрические акселерометры 1 и 12 3 имеют относительно низкую точность измерени  при ограниченной чувствительности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому Я1вл етс  устройство, содержащее симметрично установленные по периметру между основанием и грузом пакеты пьезоэлементов 3 .

Недостатком известного -устройства  вл етс  относительно низка  точность измерени  ускорений, обусловленна  повыщенным вли нием боковых 5скорений.

Цель изобретени  - повышение точнее ти измерени  ускорени .

Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены дифференциальные усилители и сумматор, вход которого соединен с выходами дифференциальных усилителей , в каждом пакете пьезоэлемеиты

соединены .параллельными парами, а входы каждого усилител  соединены со средними выводами пар пьезоэлементов с противоположной пол рностью соседних пакетов пьезоэлементов.

5На. фиг. 1-3 представлена упрошен-

.на  конструктивна  схема устройства. Устройство (фиг. 1 и 2) содержит груз 1, установленный на пьезоэлементах 2, измещенных на основании 3. Пье зоэлементы объединены в три пакета 4 6 пьезоэлементов, расположенные на основании симметрично под углом 120. Груз и основание ст нуты между собой упругой шпилькой 7 с дисково{1 пружиной

8 и гайкой 9. Таким образом, пьезоэлементы датчика предварительно нагружены усилием, пропорциональным упругой деформации шпильки и дисковой пружины.

Claims (3)

1. в ка здом из пакетов пьезоэлементов образованы пары 1О и 11, 12 и 13, 14 и 15 параллельно соединенных пьезоэлементов (фиг. 3), асредние вывош.т гг.чр пьезоэлементов с противотюлржгюГ тп л 396 ризацией соседних пакетов пьезоэлементов присоединены к входам дифференциаль ных усилителей 16 - 18. Так, например, к входам дифференциального усилител  16 присоединены средний вывод от пары 10, наход гщейс  в пакете 4 пьезоэлементов, . и средний вывод от пары 13, наход щейс  в пакете 5 пьезоэлементов. Выходы ди{)фсренцнйльных усилителей 16 - 18 через резисторы 19-21 присоединены к неинвертирующему входу усилител  22, на инвертирующий которого с его выхода подаетс  напр жение отрицательной обратной св зи через цепь из резистров 23 и 24 и конденсатора 25. Резнеторы 19-21 и усилитель 22 образуют сумматор выходных сигналов дифференциальных усилителей, а те же резисторы 19- 21 и конденсатор 26 на входе усилител  22 в сочетании с упом нутой частотнозависимой цепью обратной св зи (23 - 25) образуют активный фильтр нижних частот. Устройство работает следующим образом . При сообщении ускорени  основанию 3 в направлении оси Хг У груз 1 воздействует На пьезоэлементы с силой, пропорциональной ускорению. Эта сила разлагаетс  на три составл ющие, действующие в одном направлении вдоль осей, проход щих через центры пакетов 4-6 пьезоэлементов . Поскольку к инвертирующим и неинвертирующим входам дифференциальных усилителей 16 - 18 подключены противоположно пол ризованные пьезоэлемен- ты сооттветстввующих пар, проис;|содит суммирование сигналов и сигнал ма выходе каждого из упом нутых дифференциальных усилителей в этом случае равен сумме сигналов от подключенных к нему пар пьезоэлементов. В этом случае, если датчику будут сообщены ускорени , которые вызовут поворот груза 1 вокруг какой-либо из осей лежащих в плоскости пьезоэлементов, то составл ющие инерционной силы, действую щие вдоль осей, проход щих через центры 54 пакетов 4-6 пьезоэлементов, будут направлены в разные стороны и сигналы, пропорциональные моментам, возникающим от поворота груза, скомпенсируютс  и будут отсутствовать на выходах дифференциальных усилителей. Таким образо(и, сигнал на выходе усилител  22 представл ет собой сумму сигналов всех пар пьезоэлементов, пропорциональную ускорению, действующему вдоль главной оси , . Предлагаемое конструктивное исполн.ение устройства дл  измерени  ускорени  благодар  компенсахши сигналов пьезо- элементов от крутильных колебаний вокруг осей, ортогональных главной, оси -V позвол ет повысить точность измерени  ускорений. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  ускорени , , содержащее симметрично установленные по периметру между основанием и грузом пакеть пьезоэлементов, отличающее с   тем, что, с целью повьпиени  точности измерени  ускорени , в него введены дифференциальные усилители и сумматор, вход которого соединен с выходами дифференциальных усилителей, в каждом пакете пьезоэлементов пьезоэлементы соединены параллельными парами, а входы каждого усилител  соединены со средними выводами пар пьезоэлементов с противоположной пол рностью соседних пакетов пьезоэлементов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 324581, кл. G 01 Р 15/08, 10.12.69.
2. 2.Патент США № ЗЗО4787, кло 73-517, 21.02.67.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 446778, кл. G01L 1/16, 14.О6.71 (прототип).