Двухкомпонентный акселерометр

 

(1% (и) 3 G 01 Р 15 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудм ствкнный комитат ссср

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (61) 502334 (21) 3432984/18-10 (22) 04.05.82 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) B.Ñ.Ìoèñåé÷åíêo, В.Е.Евдокимов, В.И.Лобан и В.A.Öâåòêîâ (71) Ленинградский политехнический. институт им. М.И.Калинина (53) 531 ° 768(088 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 502334, кл. G 01 P 15/08, 21.05.74 (прототип).

2. Моисейченко В.С. Устройство магнитоэлектрической отрицательной жесткости.- "Приборы" и системы управления", 1977, 9 9. (54)(57) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ AKCEJIEPOMETP по авт. св. 9 502334, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьпаения точности измерения ускорений, на общем каркасе чувствительного элемента по краям каждого полю« са магнитопровода уложены рамочные секции обмотки, соединенные последовательно и подключенные к стабилизатору тока, причем одни части витков секций параллельны активной части витков круговой обмотки исполнительного элемента, другие н активной части витков зигзагообразной обмотки.

1064204

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано при измерении одного линейного и одного углового уско рений.

По основному авт, св. 9 502334 известен двухкомпонентный акселерометр, содержащий две подвижные обмотки, подвешенные на упругом подвесе и расположенные в зазоре магнитной системы, два датчика перемещения и цепи обратной связи, причем обмотки намотаны на общем карка-. се так, что их активные части взаимно перпендикулярны, одна из них выполнена кольцевой, другая — зигзагообразной, магнитопровод выполнен Н -полюсным с радиальным полем, при этом упругий подвес выполнен в виде пары крестообразных растяжек, прикрепленных в центре магнитопровода, а по периферии к каркасу обмотки f1) .

Недостатком известного устройства является относительно низкая точность измерения ускорений, обусловленная конечной механической жесткостью подвеса массы чувствитель ного элемента. . ведение отрицательной жесткости )2) позволяет практически пол- 30 ностью скомпенсировать механическую жесткость .подвеса, однако требует установку на краях рабочего зазора двух обмоток, идентичных силовой катушке в зазоре. 35

В двухкомпонентном акселерометре )1) для этого необходима установка на подвижной части четырех обмоток из расчета две обмотки для каждой измеряемой компоненты, что приво-4О дит в конечном счете к увеличению массы чувствительного элемента и снижению динамической точности акселерометра.

Цель изобретения — повышение точности измерения ускорений.

Указанная цель достигается тем, что в двухкомпонентном акселерометре„ содержащем чувствительный элемент, выполненный в виде двух подвижных обмоток, подвешенных на упругом подвесе и расположенных -в зазоре многополюсной системы, причем одна иэ обмоток выполнена круговой, а другая зигзагообразной, на общем каркасе 55 чувствительного элемента по краям каждого полюса магнитопровода уложены рамочные секции обмотки, соединенные последовательно и подключенные к стабилизатору тока, причем од- Я) ни части витков секций параллельны активной части витков круговой обмот ки исполнительного элемента, дру гие — активный части витков зигзагообразной обмотки. 65

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого акселерометра.

Подвижная часть акселерометра выполнена в виде тонкого алюминиевого цилиндрического каркаса 1 с круговой обмоткой 2 компенсации линейных ускорений. На обмотку 2 через тонкую изоляционную прокладку уложена однослойная зигзагообразная обмотка 3. Выводы от катушек пр"Ztставляют токоподводы малой жесткости. К латунным стойкам 4 на каркасе подпаяны с натяжением растяжки 5, которые расположены взаимно перпендикулярно и запаяны в центре в проточках латунной втулки б с резьбой. Втулка б ввинчена в магнитопровод 7 из армко с выфрезированными восемью полюсами и двумя взаимно перпендикулярными канавками с обеих сторон, в которых свободно размещены растяжки 5.

Магнитная система состоит из двух идентичных половин, содержащих кожух — магнитопровод 8 с восемью полю сами, в днище которого впаяны постоянные магниты 9 с центральным отверстием.

Магнитопровод 8 насаживает на маг ниты 9, центрируют и плотно обжимают ими с помощью винтов 10. Датчиком линейных перемещений служит фотопара 11 со щелевой диафрагмой.

Для угловых перемещений может быть использован аналогичный фотодатчик.

На каркасе 1, например, с внутренней стороны уложены восемь рамочных обмоток, которые соединены одна с другой последовательно и подключены к стабилизатору тока.

Стороны рамочных обмоток расположены вне зазора полюсов в непосредственной близости к ним, где имеет место градиент магнитной индукции.

При токе 3 в обмотках направления линий магнитной индукции перпендикулярны плоскости чертежа, а вертикальные и горизонтальные стороны обмоток создают усилия, результирующее усилие позволяет полностью скомпенсировать жестКость упругих подвесов как по линейной,так и по угловой координатам и в конечном итоге увеличить

I точностные параметры акселерометра.

Преимущество предлагаемого акселерометра заключается в том, что все стороны рамочной обмотки являются активными и одновременно создают отрицательную жесткость по обеим (линейной и угловой) координатам.

Резьбовое соединение втулки обеспечивает угловое смещение обмотки относительно полюсов, регулируя величину угловой отрицательной жест- кости.

1064204

Составитель К.Лукомский

Редактор A.Ëåèíèèà Техред М.Тепер. КорректОр Г.Решетник

Заказ 10515/46 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, регулировкой тока 3 можно полностью скомпенсировать отрицательную жесткость по линейной координате и при заданном значении 3 поворотом втулки 6 на некоторый угол отрегулировать величину отрицательной жесткости по угловой координате.