Акселерометр
Изобретение относится к измерению параметров движения. Цель изобретения - повьппение точности измерения ускорения путем ослабления влияния капиллярных сил. В полости цилиндрического ротора 1 по его оси установлен общий цилиндрический элемент 12 с электродами 13, 14, являкщимися общими электродами датчика положения, содержащего изолирующие I цилиндры 6,7. Дифференциальные 8-11 и общие 13, 14 электроды датчика положения выполнены в виде чередующихся по окрзпкности пластин-секторов из не смачиваемого и смачиваемого жидкостью материалов. Пластины всех электродов из одного материала равны по площади и расположены напротив друг друга. При наличии ускорения изменяется форма свободной поверхности химической жидкости 5, причем деформация поверхности жидкости в местах контакта с поверхностями секторов электродов будет носить знакопеременный характер относительно уровня, соответствующего отсутствию капиллярных сил. Информационные параметры определяются измерительной системой. 9 ил. (Л /2 L 1 ю 4 4 СП со J
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН цу4 G 01 P 15 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
1 (21) 3828579/24-10 (22) 20. 12.84 (46) 15.07 ° 86. Бюл. В 26 (72) Ю.А.Абрамов,и А.М.Крюков (53) 531.768 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 475552, кл.С 01 P 15/08, 1978. Патент Франции В 1409016, кл. С 01 Р, 12.07.65. (54) АКСЕЛЕРОИЕТР (57) Изобретение относится к измерению параметров движения. Цель изобретения — повьппение точности изме- . рения ускорения путем ослабдения .влияния капиллярных сил. В полости цилиндрического ротора 1 по его оси установлен общий цилиндрический элемент 12 с электродами 13, 14, являющимися общими электродами датчика
„„Я0„„ 244591 А1 положения, содержащего изолирующие .цилиндры 6,7. Дифференциальные 8-11 и общие 13, 14 электроды датчика положения выполнены в виде чередующихся по окружности пластин-секторов из не смачиваемого и смачиваемого жидкостью материалов. Пластины всех электродов из одного материала равны
- по площади и расположены напротив друг друга. При наличии ускорения изменяется форма свободной поверхности химической жидкости 5, причем деформация поверхности жидкости в местах контакта с поверхностями секторов электродов будет носить энакопеременный характер относительно уровня, соответствующего отсутствию капиллярных сил. Информационные параметры определяются измерительной системой. 9 ил.
1244597 2
Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к линейным акселерометрам с жидкостным инерционным элементом.
Целью изобретения является повышение точности измерения ускорения путем ослабления влияния капиллярных сил, " На фиг.1 представлегга конструктивная схема предлагаемого акселерометра; на фиг.2- разрез А-Л па фиг.1; на фиг.3 — разрез В-В на фиг.1; на фиг,4 — положеиие свободной поверхности жидкости при наличии радиальных составляющих j и j> вектора линейного ускорения; на фиг.5 расположение секторов в пластинах датчика положения жидкости; на фиг.б — впд свободной поверхности жидкости в месте ее контакта с пластинами датчика положения жидкости при отсутствии указанных выше состав,ляющих ускорения; на фиг.7 форма свободной поверхности жидкости между секторами пластин и секторами торцов общего выходного элемента, выполненных соответственно из материала, смачиваемого и не смачиваемого zггдг Лкселерометр (фиг.1-3) содержит цилиндрический ротор 1 с полостью, привод 2 постоянной скорости движения, опоры 3 и 4 ротора, диэлектрическую жггдкость 5, чгзолирующне цилиндры 6 и 7 датчика положения жидкости, дифференциальные электроды 8-11 датчика положения жидкости, общий цилиндрический элемент 12 с электродами 13 и 14, являющимися общими электродами датчика положения, трансформаторы 15-17 измерительной системы, генераторы 18-19, усилитель 20, кольцевой электрод 21, демодуляторы 22-25, двухфазный генератор 26. Изолирующие цилиндры 6 и 7 установлены в торцах ротора 1 и имеют дифференциальные электроды, например, 8 и 9 (фиг.2). В цилиндрическом элементе 12 выполнены осевые отверстия 12г и 12 (фиг.3), служащие для перетекания жидкости и выравнивания давления в полости ротора 1. Кольцевой электрод 21 установлен в корпусе ротора 1 и электрически изолирован от него. Электроды 8-11 и общие эле10 вторичной обмотки этого трансформа50 5 1О 25 ктроды 13 и 14 цилиндрического элемента 12 выполнены в виде секторов, причем одна полонина этих секторов выполнена из материала, смачиваемого жидкостью 5, а другая — из материала, не смачиваемого жидкостью 5. Эти секторы в каждом электроде установлены чередующимися и электрически связаны между собой. Двухфазный генератор 26 установлен на общем валу с ротором 1 (фиг.1)., Один выход двухфазного генератора 26 (фиг.9) соединен с вторым входом демодулятора 23, второй выход — с вторым входом демодулятора 24, первые входы этих демодуляторов соединены с выходом демодулятора 22, первый вход которого соединен с выходом усилителя 20, кольцевым электродом 21 и первым входом демодулятора 25. Второй вход демодулятора 22 соединен с выходом генератора 19 и с ггачалом первичной обмотки трансформатора 15. Второй вход демодулятора 25 соединен с выходом генератора 18 и с началами первичных обмоток трансформаторов 16 .и 17. Концы этих обмоток соединены с концом первичной обмотки трансформатора 15, со средним выводом тора и с корпусом акселерометра. Начало вторичной обмотки трансфорыатора 15 и его конец соединены соответственно со средними выводами вторичных обмоток трансформаторов 16 и 17, начала вторичных обмоток которых соедине I&1 соответственно с пластинами 8 и 9, а концы этих обмоток — соответственно с пластинами 10 и 11. Общие электроды цилиндрического элемента 12 электрически соединены с входом усилителя 20. Лкселерометр работает следующим образом. Ротор 1 с помощью привода 2 приводится в равномерное вращение. При этом под действием центробежных сил диэлектрическая жидкость 5 сосредотачивается к периферийной части полости ротора I Более быстрому перетеканию диэлектрической жидкости 5 способствует наличие каналов 12г -12 в общем выходном элементе t2. Наличие вектора линейного ускорения j c проекциями г„, j и j < на оси координат приводит к изменению формы свободной поверхности диэлектрической жидкости 5. Наличие ра3 1244597 4 диальных составляющих 1 1, и 1„ Ускоре" но. Для повьппения стабильности коэфния приводит к смещению свободной фициента усиления усилителя 20 испольповерхности диэлектрической жидкос- зуется емкостный канал обратной связи ти 5 в соответствующем радиальном путем подачи выходного сигнала этого направлении на величины Дх и У со- 5 усилителя через кольцевой электрод 21. ответственно, которые пропорциональ- на общий элемент 12. ны величинам этих проекций {фиг.4). Сигнал, снимаемый с выхода демодуНаличие составляющей j вектора ли- . лятора 25, будет пропорционален осенеиного ускорения j приводит к де- вой составляющей jк вектора линейноформации свободной поверхности ди- 10 го ускорения, а для выделения радиаэлектрической жидкости 5 симметрично льных составляющих j u j необходима Х У .относительно оси ротора 1, а действие вторичная демодуляция с опорной часкапиллярных сил приводит к дополни- тотой, равной частоте вращения рототельной деформации свободной поверх- ра 1. С этой целью сигналы частоты, ности диэлектрической жидкости 5 в 15 равной частоте вращения ротора 1, с месте ее контакта с электродами 8-11 выхода двухфазного генератора 26 и 13и 14. (сигналы сдвинуты по фазе на 90 ) Всле ствие т едс вие того, что секторы 8,, поступают на вторые входы демодуля-. и 8 электрода 8 расположены рядом торов 23 и 24. На первые входы этих и чередуются, деформация свободной 20 демодуляторов поступает сигнал с вы. поверхности жидкости 5 на п 5 ы поверхнос-. хода демодулятора 22. В этом случае тях этих секторов б ет но р уд т носить знако- выходные сигналы демодуляторов 23 пеРеменньп характер относительно уровня Гп (иг.6 к т и 24 будут пропорциональны . соответо Ф ), которым соответ- ственно составляющим и ствует отсутствию капиллярных сил. 25 ЗХ Зу При этом форма свобо ной д ой поверхности Формула изобретения жидкости 5 между электродами 8-1! и 13 и 14 будет иметь ви изоб аж ный на фиг.7 и 8. д, зображен- Лкселерометр, содержащии привод постоянной скорости вращения, циИзмерение информационньгл па а ц. гл парамет- . линдрический полый ротор, частично ров, т.е, величинах и у or. ествл— йу .уществля- заполненный диэлектрической жидкостью ется с помощью измерительной с ст ной системы . и имеющий в средней части полости O :(фиг.9); При этом элект о ы р ды 8-11 и . цилиндрический элемент с общими, а. 13 и 14 образуют четы е кон р онденсатора, по торцам ротора цилиндрические элеро (8и 3 первый из которых составляют элект- менты с дифференциальными электр 35 одами Роды и 13, второй 9 и 13, третий датчика положения жидкости, подклюи четвертый — соответственно элект- ченными к схеме измерения, о т л и— родам 10 и,14 11 11 и 14. Эти конден- ч а ю шийся тем„ что, с целью саторы, а также трансформаторы 16 повышения точности измерения ускои 17 образ ют р У две мостовых схемы. . Рения путем ослабления влияния капилпчя Р деления информационных сигна- лярных сил, общие и дифференциаль17пя аз 40 лов, несущих информацию о составляю- ные электроды датчика положения жидщих 1, )у и 1, осуществляет пита- кости выполнены в виде чередующихся Ф ние трансформатора 15 с частотой по окружности пластин-секторов из Е4, а трансформаторов 16 и 17 с час- . материала, не смачиваемого и смачит 45 отои и 19 и 18. При этом электри- ваемого жидкостью, причем все пластический сигнал снимается с общего ны каждого электрода объединены между электрода цилиндрического элемента 12 собой электрически, а пластины всех и через усилитель 20 подается на вы- электродов, выполненных из одноимен.ходы демодуляторов 22 и 25, на вто50 ного материала равны между собой по Э рые входы которых подается сигнал площади и расположены напротив друг опорной частоты Е4 u fg соответствен- друга. 1244597 в-г 12 е,(ю„ 102 112 1244597 5у Составитель К.Лукомский Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар Редактор Ю.Середа Заказ. 3910/48 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4
