Двухстепенный акселерометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к л оemow csepa ca c sv (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 110477 (21) 2475369/18-10 (51)М. КЛ.

Союз Советских

Социалистических

Республик

G 01 P 15/08 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК531.768 (088.8) Опубликоввио050679. Бюллетень ¹21

Дата опубликования описания 0506.79 (72) Авторы изобретения

Ю.Н.Козлов и В.И.Повторайко (71) Заявитель (54) ДВУХСТЕПЕННЫЙ AKCEJIEPONETP

Изобретение относится к акселерометрам для систем управления и навигации подвижных объектов.

Известны двухстепенные акселерометры, работающие на принципе электрической пружины (1) . Чувствительные элементы таких акселерометров представляют собой сложные объемные конструкции с соизмеримыми размерами по всЕм трем осям. Линейные акселерометры имеют емкостные датчики угла, электродинамические датчики силы и пазодинамическую опору. Эти известные акселерометры характеризуются тем, что усложнена форма чувствительного

Ьлемента, необходимо принимать специальные меры для устранения вращения чувствительного элемента относительно третьей оси, что принципиально для газодинамической опоры; электродинамические датчики, примененные в этих акселерометрах — нелинейны.

Все это в основном устранено в маятниковых акселерометрах с упругой опорой с емкостными датчиками угла и магнитоэлектрическими датчиками силы. Наиболее бливким по техничеСкой сущности является акселерометр, содержащий маятниковый чувствительный элемент на двухстепенной ynpyroA ЗО опоре, магнитоэлектрические датчики силы, емкостные датчики угла и обратный преобразователь (2) . Эти акселерометры представляют собой объемную конструкцию, состоящую преимущественно из деталей, имеющих форму тел вращения с перпендикулярными осями. Сложность конструкции обуславливают технологические сложности изготовления деталей и сборки, что отрицательно сказывается на надежности изделия.

Цель изобретения заключается в упрощении конструкции. В описываемом акселерометре это достигается тем, что в нем обмотки датчиков силы и подвижные электроды датчиков угла выполняют плоскими и располагают параллельно оси чувствительности акселерометра, а магнитная система, общая для всех датчиков силы, содержит один кольцевой магнит, ось которого перпендикулярна к осям чувствительности.

На фиг.1 изображена упрощенная конструктивная схема описываемого. акселерометра; на фиг. 2 - расположение силовых обмоток датчиков силы и подвижного электрода емкостных датчиков угла; на фиг.3 - конструк666483 форМула изобретения

11 ция и взаимное расположение полюсов верхней замыкающей части магнитной системы и неподвижных электродов датчика угла; на фиг. 4 — конфигурация нижней части магнитной системы.

Аселерометр содержит неметаллический маятниковый чувствительный элемент 1, состоящий из цилиндрического стержня с утонением вблизи места креплении и прикрепленной к era торцу тонкой круглой пластины. На одну сторону пластины нанесены, например, методом напыления четыре плоских катушки 2 датчиков силы — по две на каждую ось чувствительности; на другую сторону пластины нанесен подвижный электрод 3 емкостных датчиков угла. Пластина элемента 1 располагается в поле постоянного магнита 4, магнитный поток которого (показан на фиг.1 пунктиром) проходит через магнитопровод 5 нижней 20 части магнитной системы, магнитопровод 6 верхней части магнитной системы и воздушные зазоры, образованные явно выраженными полюсами магнитопроводов. Подвижный электрод 3 и 25 четыре неподвижных электрода 7 образуют две пары емкостей, величина которых зависит от положения пластины в воздушном зазоре. Детали 8 и 9 служат для крепления элемента 1 и ограничения его угловых смещений.

Экранирующий магнитопровод 10 сочленяется с верхним и нижним магнитопроводами 5 и 6 через немагнитные втулки 11.

При Ускорении объекта в плоскости, 35 перпендикулярной к оси элемента 1, он под действием сил инерции отклоняется от положения равновесия.Отклонение преобразуется емкостными датчиками угла, расположенными попарно 40 под углом 90, в электрический сигнал, G который в свою очередь преобразуется электронными устройствами в постоянный ток, засылаемый в соответствующие пары катушек 2 датчиков силы.

Взаимодействие тока в катушках 2 датчиков силы с магнитным полем постоянного магнита 4 в воздушных зазорах между явно выраженными полюсами магнитопроводов 5 и 6 создает усилие, компенсирующее момент от инерционных сил и возвращающее элемент 1 в положение равновесия.

Величина тока в катушках 2 датчика силы является мерой измеряемого ускорения.

Двухстепенный акселерометр, содержащий маятниковый чувствительный элемент на упругой двухстепенной опоре, магнитоэлектрические датчики силы, емкостные датчики угла и обратный преобразователь, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции, обмотки датчиков силы и подвижные, электроды датчиков угла выполнены плоскими и расположены параллельно оси чувствительности акселерометра, а магнитная система, содержащая кольцевой магнит, магнит» ная и совпадающая с ней геометрическая оси которого перпендикулярны к осям чувствительности, выполнена общей для всех датчиков силы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA 93520197, кл. 73-516, 1966.

2. Патент США 93438265, кл. 73-516, 1969.

666483 гг

Рыг. Ф

Составитель H. Граникова

Техред М. Келемеш Корректор й. Гриценко

Редактор Jl.Òþðèíà

Тираж 10 89 Подписное

Ц1111ИП:1 ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

3aказ 3174/35

Филиал ППГ1 Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4