Устройство для измерения ускорений

 

№ 113183

Класс 42о, 17

42с, 42

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. М. Фетисов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УС ;ОРЕНИЙ

Заявлено 13 декабря 1955 г. аа № 551958 в Министерство электротехнической промышленности СССР

Известные устройства для измерения ускорения основаны на использовании различного вида измерительных преобразователей (проволочные, емкостные, индуктивные и пр.), выходной величиной в которых является та или иная электрическая величина, функционально связанг1ая с измеряемым ускорением, Эта выходная электрическая величина затем непосредственно измеряется выходным указателем, проградуированным в единицах измеряемого ускорения.

Указанные устройства обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что точность измерения ими ускорений зависит от стабильности и точности всех элементов прибора, включая стабильность источника питания, измерительной схемы и т. д.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что в нем применен преобразователь электрических сигналов датчика в механические усилия, компенсирующие действие инерционных сил на датчик.

Схема устройства показана на чертеже.

Устройство имеет преобразователь 1, обладающий способностью преобразовывать поступающую в него электрическую величину U (электрический сигнал датчика) в механическую силу F„,. Подвижная часть а этого преобразования является одновременно подвижной частью другого преобразователя 2, представляющего собой емкостный, пьезоэлектрический или иной датчик, преобразующий измеряемую величину в электрическую. Усилитель 8 служит для последующего усиления этой величины.

Действие описываемого устройства заключается в следующем

d2X 0

Преобразователь 1 подвергается измеряемому ускорению .1:"=-—

dt -

Подвижная часть а этого преобразователя является также подвижной частью преобразователя 2, и испытывает при этом силу, пропорциональную измеряемому ускорению. Эта сила вызывает перемещение подвиж№ 113183 ной части относительно жестко закрепленной с движущимся объектом

О части Ь. Изменение расстояния Ьо преобразовывается в электрический сигнал U,„ïðåîáðãçîBàòåëåì 2 и усиливается усилителем 8.

Усиленный электрический сигнал Ь",„, (или преобразованный в выходной ток 1„„ поступает в преобразователь 1, в котором этот ток или напряжение преобразуются в силу F„., компенсирующую силу ускорения F = тх". Таким образом при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя, компенсирующая сила Р;„полностью уравновешивает силу ускорения F, а указательный прибор, измеряющий входную величину преобразователя 1, может быть проградуирован в единицах ускорения, поскольку между этой входной величиной и силой для данного типа преобразователя должна существовать точная зависимость.

В качестве преобразователя 1 может использоваться любой из известных преобразователей, например электромагнитный, магнитоэлектрический, электростатический, пьезоэлектрический и т. п.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения ускорений, имеющее емкостный, пьезоэлектрический или иной датчик, преобразующий измеряемую величину ускорения в электрическую, усилитель и указательный прибор, о т л ич ающ е е ся тем, что, с целью уменьшения влияния нестабильности элементов (например, усилителя) устройства на результаты измерений, в нем применен преобразователь электрических сигналов датчика в механические усилия, компенсирующие действия инерционных сил на датчик.

2. Устройство для измерения ускорений по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, датчики преобразователя совмещены в одном приборе.