Акселерометр

 

АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, последовательно включенные датчик угла, усилитель ключевую схему, блок перепачи электроэнергии , соединенный с датчиком мoмeнтa вьтолненный в виде электропроводной рамки, расположенной в воздушном зазоре магнитной системы, отличающийся тем, что, с « / целью повьппения точности измерений, блок передачи электроэнергии выполнен в виде двух фотоэлектрических преобразователей и двух светоизлучающих блоков, причем на маятниковом чувствительном элементе расположены первый и второй фотоэлектрические преобразователи, напротив которых на корпусе расположены первый и второй светоизлучающие блоки, связанные 1 с выходами ключевой схемы. (Л о оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и С 01 P 15/13! Ф. c

1 и :; ц -,ч,.

1) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙЙЭДдЯ jg !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф (21) 3624981/18-10 (22) 21.07.83 (46) 07.08.84. Бюл. ¹ 29 (72) В.Д,.;Вавилов, В.И.Поздяев и А.Н.Ванюгин (53) 531. 781 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 879475, кл. G 01 P 15/13, 1981.

2. Патент США ¹- 3564929, кл. С 01 Р 15/13, 1967 (протогип). (54)(57) АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, последовательно включенные датчик угла, усилитель, ключевую схемч. блок перепачи элект,.SU„„1107063 А

Ф роэнергии, соединенный с датчиком момента, выполненный в виде электропроводкой рамки. расположенной в воздушном зазоре магнитной системы

1 отличающийся тем что с

4 э . 7 целью повьппения точности измерений, блок передачи электроэнергии выполнен в виде двух фотоэлектрических преобразователей и двух светоизлучающих блоков, причем на маятниковом чувствительном элементе расположены первый и второй фотоэлектрические преобразователи, напротив которых на корпусе расположены первый и второй светоизлучающие блоки, связанные с выходами ключевой схемы.

1 107063

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ускорения.

Известен маятниковый акселерометр с упругой подвеской чувствительного элемента 1 11.

Недостатком данного акселерометра является действие момента обратного воздействия, обусловленного проволочными токоподводами моментного датчика.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является акселерометр с магнитоэлектрической обратной 15 связью, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, последовательно соединенные датчик угла, усилитель, ключевой усилитель 20 и датчик момента, причем токоподвод к рамке осуществляется по напыленным металлическим дорожкам $2).

Недостатком такого акселерометра

ZS является ухудшение механических свойств кварцевых торсионов из-за дополнительного напыления металлом.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, последовательно включенные датчик угла, усилитель, 35 ключевую схему, блок передачи электроэнергии, соединенный с датчиком момента, выполненным в виде электропроводной рамки, расположенной в воздушном зазоре магнитной системы, блок передачи электроэнергии выполнен в виде двух фотоэлектрических преобразователей и двух светоизлучающих блоков, причем на маятниковом чувствительном элементе расположены 4> первый и второй фотоэлектрические преобразователи, напротив которых на корпусе расположены первый и второй светоизлучающие блоки, связанные с выходом ключевой схемы. 50

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого акселерометра.

Акселерометр содержит корпус 1, маятниковый чувствительный элемент

2, на котором расположены. два фотоэлектрических преобразователя 3 и 4 с соответствующими положительными выводами 5, 6 и отрицательными - 7, 8, и рамка 9 датчика момента, магнит и магнитопровод 10 датчика момента, упругий подвес 11, датчик угла, например, в виде светодиода 12, фоточувствительной микросхемы 13 и пе рекрывающей планки 14, усилитель 15, ключевую схему 16 и блоки светодиодов

17 и 18.

Иаятниковый чувствительный элемент

2 укреплен в корпусе 1 на кварцевых торсионах (упругом подвесе) 11.

Фотоэлектрические преобразователи 3 и 4 жестко связаны с маятниковым чувствительным элементом 2 и электрически соединены встречно между собой и выводами рамки 9 датчика момента.

Рамка датчика момента жестко связана с маятниковым чувствительны . элементом 2. Блоки светодиодов 17 и 18 закреплены на корпусе 1 напротив соответствующих фотоэлектрических прео@разователей 3 и 4.

Перекрывающая планка 14 датчика угла жестко связана с чувствительным элементом 2. Выход фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла соединен с входом .усилителя 15. Выход усилителя 15 через ключевую схему 16 соединен с обоими блоками светодиодов

17 и 18. Ключевая схема 1.Е обеспечивает подключение одного из блоков светодиодов 17 и 18 в зависимости от полярности напряжения на выходе усилителя 15

Акселерометр работает следующим образом.

При отсутствии ускорения маятниковый чувствительный элемент 2 не отклонен от положения равновесия и на выходе фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла электрический сигнал отсутствует, через блоки светодиодов 17 и 18 не протекает и они не излучают. При действии положительного ускорения, например, по направлению оси ОХ, маятниковый чувствительный элемент 2 отклоняется в противоположную сторону, на выходе фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла появляется положительный электрический сигнал, который усиливается и корректируется усилителем 15 и через ключевую схему

16 подается на блок светодиодов 17, который создает поток световой энергии, принимаемый только фотоэлектрическим преобразователем 3, 1107063

Составитель Ю.Мручко

Техред Л.Коцюбняк Корректор А;Тяско

Редактор А.Козориз

Заказ 5751/31 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з преобразующим его в положительный электрический сигнал, поступающий в рамку 9 датчика момента для создания момента обратной связи. При действии отрицательного ускорения, например, в сторону, противоположную направлению оси ОХ, ключевая схема 16 подключает блок светодиодов

18 и при этом работает только фотоэлектрический преобразователь 4, создающий отрицательный электрический сигнал в рамке 9 датчика момента для создания момента обратной связи.

Выходной сигнал можно снять, например, с выхода усилителя.

4 использование двух блоков светодиодов, двух фотоэлектрических преобразователей, соединенных между собой встречно и с рамкой датчика момента, позволяет измерять ускорения противоположных направлений по оси чувствительности акселерометра, а также электрически развязать маятниковый чувствительный элемент с

1О корпусом акселерометра и, всл ствие этого, применить кварцевые торсионы без металлического наполнения, т.е. улучшить механические свойства торсионного подве15