Датчик углового ускорения
О П И С А Н И E ()562143
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.11.75 (21) 2193016/10 (51) Ч.Кл.- 6 01 Р 15/08 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.77. Бюллетень Хе 28 (45) Дата опубликования описания 08.12.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.768 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
В. А. Онищук и В. А. Федорттн (54) ДАТЧИК УГЛОВОГО УСКОР 1114 1
Изобретение относится к технике измерения параметроз движения, а именно измерения угловых ускорений и преобразования их в электрические величины, Датчик может найти примечение в системах автоматического регулирования и навигации.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик углового ускорения, содерзкащий зыполнеччую в виде мчогозитковой спирали трубку, заполненную рабочей жидкостью, служащей инерци онной массой, и дифференциальный преобразователь давления з электрический сигнал, входы которого соединены с каналами спиральной ipiyбки (1).
Этот датчик имеет недостаточную точность измерения 1из-за чувствительности к угловым ускорениям, перпендлкуля рным к его оси чувствительности.
Чтобы повысить точность измерения за счет устранечия влияния ускорений, перпендикулярных к оси чувствительности, з предлагаемом датчике випури спиральной трубки и преобразователь давления расположены з одной плоскости.
На фи-. 1 схематически показан датчик углового ускорения; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.
Датчик углового ускорения содержит трубку 1, выполненную в виде плоской спирали лз стекла, пластмассы или металла. Возможно применение II;IocKHx спиралей произвольной формы, образо ванных путем намотки трубки на перзозачальную выпуклую фигуру произвольной формы, например. треугольник, квадрат и т. д. Шаг спи рали может быть произвольным. Трубка заполнена рабочей жидкостью 2, служащей, инерционной массой, например ртутью, спиртом. Концы трубки соединены с входом дифференциального преобразователя дазления з электрический си;нал.
Преобразозатель 8 представляет собой дифференциальный малогабаритный индуктивный датчик дазленпя типа ДМИ-0,1, .содержащпи катушки 4 подмагничиваиия, мемб|рану 5 и магнитопрозоды б, установленные с зазорамп.
Преобразователь давления установлен в плоско ти плоской спирали. Кат с шкп датчика подключаются к мостовой измерительной схеме, на которую подается синусопдальное напряжение. В качестве преобразователя давленияя 3 электрический сигнал мОвсно использовать дифференциальные датчики дазления, напрлмер емкостные, зибрационные. электрохимическпе и т. д. Выбор типа п1эеобразозателя обусловлеч условиями эксплуатации дp,гчика.
Датчик углового ускорения работает следующим образом.
567143
2 N ., ->ЬР— 3 ГВ (п ) > V —
ЛР=2р(-аи) g S, А=О
"= о+ )
2тс
О <(р(2дЛ, величина Sq равна
Фиг. 2
Фиг
При воздействии на датчик углового ус корения вследствие инерционности раоочей жидкости, заполняющей спиральную трубку, на п реобразователе давления з электрический сигнал возникает перепад давления, Величч на перепада давления на преобразователе где о — плотность рабочей жидкости;
-+ — > (о)п — проекция вектора углового ускорения на нормаль к,плоскости датчика;
У вЂ” число витков спирали;
Si, — площадь k-го,витка (lг = О, 1, 2 ... N — 1). ,Для спирали, описываемой уравнением где R, —,начальный радиус спирали;
D — диаметр сп)1рал ;
1 2-.(/г+))
S„= — $ г (rp)dip (й = О, 1, 2 ...У вЂ” 1).
2т й
После вычисления интеграла и подстановки полученного результата в выражение для перепада да вления получем
5 п ри условии D с R; и N) 10
Пе)репад давления измеряется преобразователем давления з электрический сигнал.
При этом, мембрана прео бразователя дав ления смещается из нейтрального, положения, вследствие чего изменяется зазор между магнитопрозодамп и мембра1ной, изменяется магнитный поток, и .на выходе мостовой схегмы появляется сигнал. Выходной сигнал датчика угловых ускорений, снабженного,тинейным преобразователем, пропорционален составляющей,вектора углового ускорения.
Формула изобретения
Датчик углового ускорения, содержащий зыпол|ненную в виде спирали трубку, заполненную:рабочей жидкостью, служащей инер ционной массой, и дифференциальный преоб25 разователь давления в электрический сигнал, входы которого соединены с концами спиральной трубки, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности, измерений за счет устранения влияния уако)рений, перпендикулярных к оси чувствительности, витки спиральной трубки и преобразователь давления расположены в одной плоскости.
Источник пнформации, принятый во вниЗ5 манне при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР ¹ 250550, кл. G 01 P 15/08, 1967.
