SU474739A1 - Акселерометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть применено при измере}1ии ускорений.

Известные акселерометры, содержащие датчик ускорени  с частотным выходом, установленный на роторе, и счетный регистратор, обладают недостаточиой точностью из-за у.хода частоты сигнала при нуле ускорени .

Предлагаемый акселерометр снабжен двум  датчиками положени  ротора, установленными в диаметрально противоположных точках , триггером, входы которого соединены с выходами датчиков положени , и двум  электронными ключами, управл ющие входы которых соединены с выходами триггеров, а коммутационные цепи - с входами счетного регистратора и с выходом датчика ускорений.

Это позвол ет увеличить точность измерени  ускорени  за счет исключени  вли ни  дрейфа частоты датчика.

На чертеже приведена схема предлагаемого акселерометра.

Акселерометр состоит из датчика ускорени  - чувствительного элемента J, расположенного на роторе датчика, электронного коммутатора 2, электрически через токосъемник св занного с чувствительным элементом, датчиков 3 положени  ротора и регистрирующего устройства 4.

Датчик ускорени  - чувствительный элемент состоит, например, из кварцевого пьезоэлектрического вибратора, нагруженного инернионной массой и включенного в электронную схему генератора. Коммутатор содержит электронные ключи 5, управл емые триггером 6, состо ние которого устанавливают сигналы датчиков 5 положени . Регистрирующее устройство содержит реверсивный счетчик 7 и индикатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Под действием ускорени  инерционна  масса деформирзет кварцевый вибратор ил1 другой датчик ускорени  с частотным выходом. Частота механических колебаний вибратора, а следовательно, и электрических колебаний генератора, мен етс  пропорционально величине деформации. В процессе вращени  вибратор нодвергаетс  попеременно деформаци м сжати  и раст жени ; при этолг частота генератора соответственно увеличиваетс  и уменьшаетс  от номинальной.

Два датчика 3 положени  размещены в диаметрально противополож1 ых точках статора и сигналы с них поступают на триггер 6 через половину оборота ротора. Управл емые триггером ключи 5 пропускают сигнал чувствительного элемента на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 в течение одной половины оборота ротора и на вычитающий вход - за вторую половину оборота.

3

|При равномерном вращении количество импульсов п, накопившеес  на счетчике за один оборот, составит:

г

« - (А,-2 + )i . d/l -

/ Д/ Г

А. Щ sinu)/ dt , J г,

где /„ - номинальна  частота вибратора; Л;; - период оборота датчика; со - углова  скорость вращени ; V - чувствительиость чувствительного

элемента к ускорению; q - величина ускорени . Моменты ь /2 и 3 соответствуют началу, середине и концу оборота н совпадают с сигпалами датчиков положенн . Так как /2-1

Д 9 , то II sin (ot df

Zj

- .

т:

За любой отрезок времени Т, целое число оборотов, количество на отсчетном устройстве датчика

,. 2vT N д.

к

гл

Откуда: -у „j Приведенные выражени  показывают, что в преДоТагаемом устройстве пз результатов исключена частота кварцевого вибратора f,, и, следовательно, ее медлениью измененн  (существенно меньшие скорости вращени ).

Акселерометр способен измер ть две составл ющие ускорени , расположенные в

плоскости, перпендикул рной оси вращени . Дл  этого он может содержать два дополнительиы .х диаметрально расположенных датчика положени , сдвинутых относительно первых на угол, например, равиый 90°. Дополпнтельный электронный коммутатор, соединенный с дополнительными датчиками положени , выдел ет вторую составл ющую ускорени , перпендикул рную первой.

Предмет изобретени 

Акселерометр, содержащий датчик ускорени  с частотным выходом, уста 1овленный на роторе, и счетный регистратор, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности, он снабжен двум  датчиками иоложеии  ротора , установленными в диаметрально нротивоположиых точках, триггером, входы которого

соединены с выходами датчиков положени , и двум  электронными ключами, управл ющие входы которых соединены с выходами триггеров, а коммутационные цепи - с входами счетного регистратора и с выходом датчнка ускорений.