Акселерометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных ускорений в системах инерционной навигации. Целью изобретения является повышение надежности акселерометра Цель достигается тем, что в акселерометр, содержащий инерционный элемент 1, емкостный дифференциальный преобразователь 2 перемещения, преобразователь 5 емкости в электрический сигнал, блок 8 усиления и емкостный обратный преобразователь 9, дополнительно введены пороговый 6 и ключевой блок 7 Два выхода ключевого блока 7 соединены с неподвижными электродами 3 и 4 преобразователя перемещения. Вход порогового блока 6 соединен с выходом преобразователя 5, а его выходы - с ключевым блоком 7 и блоком 8 усиления. Дополнительный третий выход ключевого блока соединен с подвижным электродом преобразователя 2 перемещения 1 з.п. ф-лы, 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g»g)» 6 01 Р 15/08

ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640837/10 (22) 20,01.89 (46) 30,06.91.Бюл.В 24 (72) А.А.Папко, Д.С.Байдаров, С.Н.Вяткин, В.Н.Колганов и Ю.М,Малкин (53) 531.768(088.8) (56) Патент ФРГ hh 2814794, кл.G 01 P 15/08, 1979.

Патент США М 4679434, кл.G 01 P 15/02, 1987. (54) АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных ускорений в системах инерционной навигации. Целью изобретения является повышение надежности акИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных ускорений в системах инерциальной навигации.

Цель изобретения — повышение надежности акселерометра.

На чертеже представлена схема устройства.

Акселерометр содержит инерционный элемент 1, являющийся подвижным электродом емкостного дифференциального преобразователя 2 перемещения. Емкостный преобразователь перемещения имеет также пару неподвижных электродов 3 и 4.

Электроды преобразователя 2 соединены со входом преобразователя 5 емкости в электричеекий сигнал, к выходу которого присоединен пороговый блок 6. Один из выходов порогового блока присоединен к управляющему входу ключевого блока 7, а его другой выход ко входу блока 8 усиления. Выход,„,!Ы „, 1659873 А1 селерометра, Цель достигается тем, что в акселерометр, содержащий инерционный элемент 1. емкостный дифференциальный преобразователь 2 перемещения, преобразователь 5 емкости в электрический сигнал, блок 8 усиления и емкостный обратный преобразователь 9, дополнительно введены пороговый 6 и ключевой блок 7. Два выхода ключевого блока 7 соединены с неподвижными электродами 3 и 4 преобразователя перемещения, Вход порогового блока 6 соединен с выходом преобразователя 5, а его выходы — с ключевым блоком 7 и блоком 8 усиления. Дополнительный третий выход ключевого блока соединен с подвижным электродом преобразователя 2 перемещения, 1зп.флы,1ил, блока 8 усиления соединен с емкостным обратным преобразователем 9.

Устройство работает следующим образом.

При действии на акселерометр вход- 0» ного ускорения происходит смещение Ql инерционного элемента 1, что приводит к с0 разбалансу дифференциального емкост- Q) ного преобразователя 2 перемещения и появлению напряжений на выходе преобразователя 5, порогового блока 6 и блока 8 усиления. Напряжение с блока 8 усиления подается на обратный преобразователь 9, в а результате чего обратный преобразователь воздействует на инерционный элемент 1 силой, противодействующей силе от действия измеряемого ускорения.

Таким образом, в устройстве реализуется компенсирующий контур обратной связи, причем сила, развиваемая обратным преобразователем 8, оказывается равной силе, 1659873 . действующей на инерционный элемент 1 от измеряемого ускорения. Напряжение на обратном преобразователе характеризует величину измеряемого ускорения и является выходной величиной акселерометра.

Составитель Г, Груздев

Редактор Л, Веселовская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Заказ 1840 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 191

Если в результате воздействия помехи на электродах 3 и 4 дифференциального емкостного преобразователя 2 перемещения происходит залипание инерционного элемента 1 к одному из неподвижных электродов, на выходе преобразователя 5 появляется сигнал, превышающий по величине nopor срабатывания порогового блока

6, который вырабатывает сигнал управления для ключевого блока 7. Ключевой блок в этом случае замыкает электроды емкостного преобразователя 2 перемещения на общук> точку, снимая тем самым наведенный на электродах заряд и возвращая инерционный элемент 1 в исходное положение.

Третий выход ключевого блока 7 обеспечивает съем наведенного на подвижный электрод 1 заряда в акселерометрах, у которых отсутствует электрический контакт между подвижным и одним из неподвижных электродов при залипании инерционного элемента.

Акселерометр обладает повышенной надежностью работы непосредственно после его включения и в условиях высоких уровней электростатических помех.

5 Формула изобретения

1. Акселерометр, содержащий инерционный элемент, последовательно соединенные емкостный дифференциальный преобразователь перемещения и преобра10 эователь емкости в электрический сигнал, последовательно соединенные блок усиления и емкостный обратный преобразователь, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности, в него дополнитель15 но введены пороговый и ключевой блоки, причем первый и второй выходы ключевого блока подключены к неподвижным электродам ем-. костного преобразователя перемещения, его вход — к первому выходу порогового блока, 20 второй выход которого соединен с входом блока усиления, а вход порогового блока соединен с выходом преобразователя емкости в электрический сигнал.

2. Акселерометр по и. 1, о т л и ч а ю25 шийся тем, что ключевой блок имеет третий выход, соединенный с подвижным электродом емкостного. преобразователя перемещений,