(5) УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ от ВЕРТИКАЛИ
Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени углов отклонени объектов от вертикали. По основному авт. св. № 838337 известно устройство дл измерени угла отклонени от вертикали, которое содержит корпус, ма тник, состо щий из штанги, выполненный в виде биморфного пьезокерамического кристалла и груза, струны, усилители возбуждени колебаний струн и блок сравнени 1 J. Недостатком известного устройства вл етс его чувствительность к вибрационному ускорению. Это объ сн етс тем, что при вибрационных ускорени х на груз ма тника начинает действовать инерционна сила, что приводит к возникновению дополнительной погреш ности датчика, так как биморфный пьезокерамический кристалл отрабатывает силы, возникающие как при отклонении датчика на угол oL от вертикали , так и при воздействии вибрационного ускорени . Это равносильно потере чувствительности датчика при измерении угла отклонени от вертикали и, следовательно, уменьшению точ- ности этих измерений. Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее корпус, ма тник со штангой, выполненный в виде биморфного пьезокерамического кристалла , на одном конце которого закреплен грур, а другой конец жестко соединен с корпусом датчика, усилители возбуждени колебаний струн, выходы которых соединены с входами блока сравнени , выход которого соединен с биморфным пьезокерамическим кристаллом, снабжено последовательно соединенными фильтром высоких частот и дополнительным усилителем, причем вход указанного фильтра соединен с выходом блока сравнени и с одним из внешних электродов биморфного 39 пьезокерамического кристалла, второй : электрод которого-соединен с выходом дополнительного усилител .. На чертеже показана принципиаль- на схема устройства. Предлагаемое устройство содержит корпус 1, ма тник, состо щий из штанги, выполненной в виде биморфног пьезокерамического кристалла 2 с закрепленным на одном его конце грузом , второй конец кристалла 2 жестко св зан с корпусом 1. На грузе 3 ма т ника закреплены струны 4 и 5, вторые концы которых закреплены на корпусе 1. Выходы .усилителей 6 и 7 возбуждени колебаний струн соединены с входами блока 8 сравнени , выход которого соединен с внешним электродом 9 биморфного пьезокерамического крис талла 2 и с входом фильтра 10 высоких частот, вход которого через усилитель 11 соединен с внешним электро дом 12 биморфного пьезокерамического кристалла 2. Устройство работает следующим образом . При отклонении корпуса 1 от вертикали на угол о1 возникает сила, рав на нормальной составл ющей силы т жести F Psind, где Р - сила т жес ти груза 3 ма тника, пытающа с изогнуть штангу, выполненную в виде биморфного пьезокерамического кристалла 2, При этбм собственные частоты струн 4 и 5 начинают измен тьс ,, соответственно измен ютс частоты сигналов с усилителей 6 и 7. На выходе блока 8 сравнени по вл етс напр жение . Выходной сигнал с блока 8 срае нени не проходит через фильтр 10 вы соких частот с полосой пропускани f 0,1 Гц, а поступает сразу на внеш ний электрод 9 биморфного пьезокерамичзского кристалла 2. Под действием напр жени биморфный пьезокерамический кристалл 2 воздействует на груз 3, компенсиру силу, возникающую при отклонении корпуса 1 устройства от вертикали. Таким образом, при компенсации нормальной к оси кристалла составл ющей силь т жести F в работе задействован только один внешний электрод 9 При этом сигнал с блока 8 сравнени , поступающий на внешний электрод 9, вл етс аналогом угла и служит выходным сигналом. При возникновении вибрационного ускорени а на груз 3 действует инерционна сила Р - та, пытающа с изогнуть штангу ма тника выполненную в виде биморфного пьезокерамического кристалла 2, в направлении, противоположном ускорению а. Собственные частоты струн 4 и 5 измен ютс и на выходе блока 8 сравнени по вл етс напр жение. Сигнал с выхода блока 8 сравнени через фильтр 10 высоких частот и усилитель 11 с коэффициентом усилени К поступает на внешний электрод 12 биморфного пьезокерамического кристалла 2. Под действием напр жени биморфный пьезокерамический кристалл 2 воздействует на груз 3 и компенсирует инерционную силу FQ., На внешний электрод 9 биморфного пье.зокерамического кристалла 2 с выхода блока 8 сравнени поступает напр жение в К раз меньше по сравнению с напр жением на внешнем электроде 1 2 биморфного пьезокерамического кристалла 2, поэтому в компенсации инерционной силы р2 принимает участие только внешний электрод 12. При, этом сигнал с усилител 11, поступающий на электрод 12, компенсирует поггрешность , возникающую под действием вибрационного ускорени и. taким образом, при одновременном отклонении устройства от вертикали на угол d и воздействии вибрационного ускорени биморфный пьезокерамический кристалл 2 компенсирует нормальную составл ющую силы т жести Р посредством воздействи сигнала, поступающе-. го Только на внешний электрод 9, и инерционную силу Рл посредством сигнала , поступающего только на внешний электрод 12. Предлагаемое устройство дл измерени угла отклонени от вертикали отличаетс от известного тем, что сигнал , вл ющийс аналогом угла откло- нени от ве;этикали, поступающий на один из внешних электродов и вызывающий компенсацию нормальной составл ющей силы т жести, не содержит в себе погрешности, св занной с возникновением вибрационного ускорени , так как она компенсируетс вторым внеш-ним электродом биморфного пьезокерамического кристалла. Это обсто тельство позвол ет также использовать весь диапазон измерени управл ющего сигнала дл измерени толькоугла отклонени от вертикали. . Устройство дл измерени угла отклонени от вертикали с компенсацией