Акселерометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Ссщиалистичесиих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.0477 (21) 2471201/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 180978.Бюллетень ¹ 34 (45) Дата опубликования описания 0З0878

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н отнрытнй (72) Авторы изобретения

В. Н. Умников, А. И. Якушев и Н. П. Кравченко (7l) Заявитель (5 4 ) AKCE JIEPOMETP

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве датчика первичной информации о линейных ускорениях в инерциальных системах управления движением различных объектов .

Известны устройства для измерения линейных ускорений (1), состоящих из корпуса, подвешенного инерционного тела и преобразователей сил инерции в выходные электрические сигналы.

Однако их недостаток заключается в использовании постоянного подвеса инерционного тела по отношению к корпусу, что приводит к погрешностям измерения линейного ускорения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является акселерометр (2J, который состоит из корпуса, инерционного тела (калиброванного груза), двух лазерных полупроводниковых диодов, схемы их возбуждения, зеркал фотосмесителя, фоточувствительного элемента и схемы формирования выходного сигнала.

Инерционное тело подвешено между двумя диодами, которые генерируют лазерное излучение. При наличии ускорения возникающие силы сжатия приводят к тому, что усиление на одном из диодов увеличивается, а на другом уменьшается. Это приводит к соответственному увеличению и уменьшению частот светового излучения диодов. Смешивая два световых луча, с помощью фотодетектора и схемы формирования выходного сигнала получают сигнал с частотой биений, пропорциональной действующему ускорению.

Недостаток такого акселерометра заключается в том, что он не обладает достаточной чувствительностью и стойкостью к механическим воздействиям иэ-за использования постоянного подвеса инерционного тела. Это приводит к появлению зоны нечувствительности прибора.

Целью изобретения является увеличение чувствительности.

Это достигается тем, что в предлагаемый акселерометр введены циклические фиксаторы инерционного тела со схемой управления и вибродатчики, причем входы схемы управления подключены к выходам вибродатчиков и схемы формирования выходного сигнала, а ее выходы подключены к циклическим фиксаторам.

На чертеже представлена блок-схема описываемого акселерометра, солержа62

При наличии линейного ускорения (например, в право) корпуса усилие, действующее со стороны тела 2 на один иэ лазерных полупроводниковых диодов 3, возрастает, частота излучения 11 этого диода изменяется. На выходе схемы формирования выходного сигнала 7 появ6 ляется изменение разностной частоты сигнала, пропорциональное ускорению.

Частота импульсов, подаваемых схемой управления 9 на фиксаторы 8, определяется сигналами, поступающими с 0 выходов схемы формирования выходного сигнала 7 и вибродатчиков 10, расположенных по оси чувствительности Х-Х устройства измерения линейных ускорений. Эти сигналы поступают на соответствующие входы схемы управления 9 фиксаторами. Наличие связей между схемой управления 9 фиксаторами и схемой формирования выходного сигнала 7 делает предлагаемое устройство адаптивным

° 20 ло Отношению к условиям функционирования. формула изобретения щего корпус 1, инерционное тело 2, размещенное между двумя лазерными полупроводниковыми диодами 3, входы которых подключены к схеме возбуждения 4, а выходы через зеркала фотосмесителя 5 — к фотодетектору 6 и далее к схеме формирования выходного сигнала 7, циклические фиксаторы 8 инерционного. тела, схему управления

9 фиксаторами., вибродатчики 10 ° Входы схемы управления фиксаторами 9 подключены к выходам вибродатчиков 10 и схемы формирования выходного сигнала, а выходы — к циклическим фиксаторам. Полезный сигнал с частотой биений, пропорциональной действующему ускорению, снимается с выхода схемы формирования выходного сигнала 7.

Измерение линейного ускорения с помощью предлагаемого устройства производится в циклическом импульсном режиме. Цикл состоит из двух этапов

На первом этапе инерционное тело 2 (калиброванный груз) расположено симметрично между двумя лазерными полупроводниковыми диодами 3 и жестко удерживается в этом положении циклическими фиксаторами 8. Лазерные полупроводниковые диоды 3 с помощью схемы возбуждения 4 генерируют излучения 11, которые зеркалами фотосмесителя 5 направляются на фотодетектор 6. Фотодетектор 6 и схема формирования выходного сигнала 7 выделяют сигнал разностной частоты (частоту биений) .

Поскольку усилие со стороны инерционного тела 2 на полупроводниковые ° .лазерные диоды 3 одинаково, то частоты лазерных излучений ll равны начальным. Сигнал на выходе схемы формирования выходного сигнала 7 имеет начальную разностную частоту.

На втором этапе схема управления

9 фиксаторами вырабатывает импульс, .который поступает на фиксаторы 8.

Фиксаторы 8 освобождают инерционное тело 2, чем исключаются вспомогательные силовые. связи с корпусом, и они становятся пробным телом для выполнения измерений ускорений корпуса 1.

Акселерометр, содержащий корпус, инерционное тело, размещенное между двумя лазерными полупроводниковыми диодами, входы которых подключены к схеме возбуждения, а выходы через

30 зеркала фотосмесителя — к фотодетектору и далее к схеме формирования выходного сигнала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, в него введены

36 циклические фиксаторы инерционного тела со схемой управления и вибродатчики, причем входы схемы управления подключены к выходам вибродатчиков и схемы формирования выходного сигна40 ла, а ее выходы подключены к циклическим фиксаторам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 . Горенштейн A . .И. и Шульман Н . A ..

Инерциальные навигационные системы. .М., Машиностроение™, 1970, c. .9845 130 °

2. Журнал Вопросы ракетной техники . М 10, 1966, с. 70.

Ямидиа дина

ЦНИИПИ Заказ 5177/36

Тираж 1112 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек тна я, 4