Компенсационный акселерометр
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 P 15/13, 15/08
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853294/10 (22)-24.07.90 (46) 15.02;93. Бюл. М 6 (71) Раменское приборостроительное конструкторское бюро (72) В,И.Баженов, H.È.Ãîðáàòåíêîâ, B.Н,Соловьев и Н.А.Цепляев (56) Авторское свидетельство СССР
Ь 1028163, кл. G 01 P 15/13, 1981.
Патент США М 4507965, кл. G 01 P
15/13, 1985, Й2 1795374 А1
2 (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Использование: измерительная техника, компенсационные акселерометры. Сущность изобретения: акселерометр содержит индукционный датчйк положения 1, подключенный к усилителю.2 следящей системы с цепью обратной связи магнитоэлектрического силового преобразователя, образованного компенсационной катушкой 3 и цепью из нагрузочного резистора 4 и парал. лельно соединенных добавочного резисто. ра 3 и конденсатора 6. 1 ил.
1795374
Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности, к измерителям линейных ускорений с компенсационным . преобразованием с магнитоэлектрическим силовым преобразователем, В настоящее время в технике широко используются маятниковые компенсационные акселерометры, у которых выходной сигнал преобразователя положения маятника после усиления и коррекции подается в силовой преобразователь, уравновешивающий инерционный момент, вызванный ускорением.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является принятый за прототип компенсационный акселерометр, содержащий чувст-. вительный элемент, датчик положения, подключенный к усилителю следящей системы с цепью обратной связи магнитоэлектрического силового преобразователя, образованной компенсационной катушкой, подключенной к цепи иэ параллельно соединенных резистора и конденсатора.
Недостатком такого акселерометра является невозможность обеспечения высокой разрешающей способности в режиме точной выставки на земле со статическими ускорениями и s условиях полета с низкочастотными линейными и вибрационными ускорениями.
Целью изобретения является повышение разрешающей способности акселерометра, Поставленная цель достигается в компенсационном акселерометре, содержащем чувствительный элемент, датчик положения, подключенный к усилителю следящей системы с цепью обратной связи магнитоэлектрического силового преобразователя, образованной компенсационной катушкой, подключенной к цепи из параллельно соединенных резистора и конденсатора, тем, что в него введен нагрузочный резистор, включенный последовательно между компенсационной катушкой и
RC-цепью, причем постоянная времени RCцепи соответствует нижней частоте вибрационных воздействий.
Включение между компенсационной катушкой и RC-цепью нагрузочного резистора обеспечивает получение большего выходного сигнала акселерометра и, следовательно, большей разрешающей способности при статических ускорениях и в полосе частот пропускания акселерометра, Выбор постоянной времени RC-цепи, соответствующей нижней частоте вибрационбольшой разрешающей способности при наличии вибрационных ускорений.
Повышение разрешающей способности увеличивает точность измерения ускоре5 ний.
На чертеже приведена схема соединений акселерометра на примере акселерометра с дифференциальным трансформаторным датчиком положения, 10 Датчик положения 1, имеющий обмотку возбуждения, запитываемую напряжением
Ue, и сигнальную обмотку, подсоединен своей сигнальной обмоткой к входу усилителя 2 следящей системы акселерометра, К выходу усилителя 2 подключены последовательно компенсационная катушка 3 магнито-. электрического силового преобразователя с сопротивлением R 2О параллельно включенных резистора 5 с со, противлением R и конденсатора 6 с емкостью С. Постоянная времени RC — цепи, состоящей из параллельно включенных резистора 5 и конденсатора 6, равна: 25 Т=RC (1) Постоянная времени Т соответствует частоте 1: 2 7гТ 1 (2) Частота 1 равна нижней частоте воздействующих вибрационных ускорений, Акселерометр работает следующим образом. При наличии ускорения чувствитель-ный элемент под действием инерционной 35 силы отклоняется от своего нейтрального положения, Это отклонение преобразуется в электрический сигнал с помощью дифференциального датчика положения 1 трансформаторного типа. После усиления в 4О.усилителе следящей системы 2 сигнал поступает в компенсационную катушку 3 магнитоэлектрического СИЛОВОГО преобразователя. Магнитное поле тока, проходящего через компенсационную ка45 тушку 3, взаимодействует с полем постоянного магнита силового преобразователя, создавая компенсационную силу, уравновешивающую инерционную силу, Сила тока в компенсационной катушке 3 пропорцио50 нальна ускорению. Одновременно тот же ток проходит через последовательно подсоединенные к компенсационной катушке 3 нагрузочный резистор 4 и резистор 5 RC-це.пи, создавая на них падения напряжения, Суммарное напряжение большей величины снимается с последовательно соединенных нагрузочного резистора 4 и резистора 5 RCцепи. Чтобы сумма статического и вибрационного ускорений не превышала ных воздействий, обеспечивает сохранение допустимого предела измерений, подсоеди1795374 Формула изобретения Составитель В.Баженов Редактор В,Трубченко Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова Заказ 427 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ненный параллельно резистору 5 конденсатор 6 шунтирует переменную составляющую напряжения, вызванную вибрационным ускорением, т.к. постоянная времени RC — цепи выбрана такой, что шунтирование переменной составляющей сигКомпенсационный акселерометр, содержащий чувствительный элемент, датчик положения, подключенный к усилителю следящей системы с цепью обратной связи магнитоэлектрического силового преобразователя, образованной компенсационной катушкой, подключенной к цепи из нала начинается с нижней частоты воздействующих вибрационных ускорений, Так как получается больший сигнал с последовательно соединенных нагрузочно5 го и резистора RC — цепи, то повышается разрешающая способность акселерометра. параллельно соединенных резистора и конденсатора, отл и ча ю щий с я тем, что,с целью повышения разрешающей способности, в него введен нагрузочный резистор, включенный последовательно между компенсационной катушкой и RC — цепью, причем постоянная времени RC — цепи соответствует нижней частоте вибрационных воздействий.
