Акселерометр

 

О П И С А Н И Е ()498555

ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республии (61) Зависимое от авт. свидетельства 393683 (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1864987/18-10 (51) M.Êë. - G 01 Р 15/08 с присоединением заявки №вЂ” (32) Пр иоритет— (43) Опубликовано 05.01.76. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 16.06.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.768 (088.8) ло делам изобретений, и открытий (72) Автор ы иеобретвния

В. Ю. Долецкий, T. И. Ибрагимова, В. А. Иванов и H. C. Чаленко (71) Заявитель (54) АКСЕДЕРОМЕТР

V)

t, 30

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено для измерения ускорений с дискретным выходным сигналом.

Известны электростатические импульсные акселерометры, содержащие токопроводящий шарик и торцовые электроды. Однако у них существенное значение имеет погрешность от ненулевого коэффициента восстановления скорости шарика после удара.

Предлагаемый акселерометр отличается от известных тем, что он снабжен допол ительным электродом, выполненным в виде кольца, размещенного в середине между торцовыми электродами и соединенного с источником питания.

На чертеже изображена схема предлагаемого акселерометра.

В пустотелом цилиндре 1, выполненном из неполярного диэлектрика, свободно размещен токопроводящий шарик 2. Торцы пустотелого цилиндра закрыты электродами 8 ."и 4, а внутри цилиндра размещен электрод 5 на одинаковых расстояниях от электродов 8 и 4, выполненный в виде тонкого кольца.

Электроды 8 и 4 соединены друг с другом. Источник питания постоянного тока б подключен к электродам 8 — 5 последовательно с сопротивлением 7. Средство измерения

8 следования импульсов тока подключено к сопротивлению 7.

Акселерометр работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения от источника питания б на электроды 8 — 5 между ними наводится электростатическое поле. Под действием сил электростатического поля токопроводящий шарик 2 начнет совершать колебания между электродами 8 и 4, перенося при этом заряды от электродов 8 и 4 к электроду

5 и от электрода 5 к электродам 8 и 4. Перенос зарядов сопровождается выделением импульсов на сопротивлении 7, время между которыми фиксируется средством измерения 8.

Измерение предлагаемым устройством производится следующим образом.

При действии ускорения по оси чувствительности прибора шарик 2 проходит путь h c вычетом радиуса шарика от электрода 8, к электроду 5 за время t) (пусть ускорение действует снизу вверх). От электрода 5 к электроду 4 за время t>. При этом средняя скорость V) шарика на первом пути h равна;

488555 2

При движении шарика 2 снизу вверх на него действует ускорение

h Ь

t2 t

t,et., 2

V — V

1, +t:, 2 а+ ——

I LL

t,.+ г., 2 где а — измеряемое ускорение;

F — сила электростатического поля; т — масса шарика.

При движении шарика 2 вниз на него действует ускорение

1з

F — а=2

2 (2) Формула и зобретения.Вычитая из выражения 1 выражение 2, получают

Составитель P. Александров

Техред Е. Подурушииа Корректор И. Симкииа

Редактор О. Филиппова

Заказ 491/733 Изд. № 202 Тир агк 1029 Подписное

Ц?1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Скорость прохождения второго пути

Это выражение справедливо для случая, когда коэффициент восстановления К после удара будет лежать в пределе 0 (К(1.

Целесообразно кбэффициент К выбирать более близким к 0,5, так как при этом время

/,, t, t2, t4 более оптимально. Чем больше

1,, t2, t., t4, тем меньше погрешность его измерения, и обратно, чем больше t1, t2, t3, t4, тем хуже динамические свойства приоора.

10 Таким образом, наличие дополнительного электрода, выполненного в виде тонкого кольlIà, расположенного на равных расстояниях от электродов, закрывающих торцы пустотелого цилиндра, позволяет применить токопроводящий шарик с коэффициентом восстановления К после удара, лежащим в пределе

0 С К (1 (например, однородный по составу). Э,о повышает точность измерения ускорений (ориентировочно в 3 — 5 раз) и повы,"р шает быстродействие.

Акселерометр по авт. св. ¹ 393б83, о т л и25 ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и быстродействия, он снабжен дополнительным электродом, выполненным в виде кольца, размещенного в середине между торцовыми электродами и соединенного с источником питания.