Акселерометр

 

CoIos Свввтсиик

Сециалнстнчвскин

Рвслублнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 879475 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 05,1079 (21) 2837044/18-10 (51)М. Кл.

G 01 P 15/13 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано, 07.11.81 .. Бюллетень,% 41

Дата опубликования описания 07.1181 еееудвретееннм11 кеянтет ссср аа аелен нэебуетеннЯ в етеритнВ (53) УДК531.768 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Баженов, О.В.Бойко и В.Ф.Лабин (71) Заявитель (54) AKCEJIEPOMETP

Изобретение отиосится к акселерометрам для систем управления и навигации летательных аппаратов.

Известен акселерометр, содержащий корпус, чувствительный маятниковый элемент, емкостной датчик угла, датчик момента (1).

Жесткое соединение всех деталей акселерометра, имеющих различной величины коэффициент линейного расширения в зависимости от температуры, приводит к возникновению напряжений в конструкции, вследствие чего возникают перемещения чувствительного элемента, т.е. имеет место температурный и временной дрейф нулевого положения чувствительного элемента маятника.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, датчик угла и датчик момента, связанные через усилитель f2).

Датчик момента содержит постоянный магнит с магнитомягким магнитопроводом, образующими воздушный зазор, в котором располагается обмоточная катушка, прикрепленная к чувствительному элементу.

Датчик угла емкостного типа представляет собой металлизированные поверхности иа подвижном чувствительном маятниковом элементе и на неподвижной части акселерометра. Маятниковый элемент изготовлен из керамической пластины.

Жесткое соединение маятникового элемента в направлении оси чувствительности с другими деталями акселерометра - имеющими различный по ве20

Э личине коэффициент линейного расширения в зависимости от температуры, приводит к возникновению напряжения в конструкции, вследствие чего воэ8794 никают перемещения чувствительного элемента.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет уменьшения температурного и временного дрейфа нулевого положения маятникового чувствительного элемента.

Цель достигается тем, что в предлагаемый акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, датчик угла и датчик момента, связанные через усилитель, введены упругие консоли, направление изгиба которых перпендикулярно к оси чувствительности акселерометра, а упругий подвес выполнен в риде двух нетокопроводящих пластин, соединенных токопроводящими упругими элементами, при этом две консоли соединяют одну из нетокопроводящих пластин с корпусом, а две другие консоли — другую нетокопроводящую пластину с маятниковым чувствительным элементом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый акселерометр, на фиг. 2 — маятниковый чувствительный элемент и его крепление в корпусе.

Корпус 1 имеет две упругие консоли 2, к торцам которых неподвижно крепится нетокопроводящая пластина

3. Другая нетокопроводящая пластина

4 неподвижно крепится к торцам двух упругих консолей 5 маятникового элемента 6. Нетокопрородящие пластины с закрепленными межцу ними четырьмя токопроводящими упругими элементами

7 образуют упругий подвес акселерометра, на котором подвешен маятниковый элемент с закрепленными на нем катушками ротора датчика угла

8 и ротора датчика момента 9. Статор 10 датчика угла установлен в ста. торе 11 датчика момента, расположенного в корпусе. Токопроводящие упругие элементы одновременно служат для подвода электрического тока к катушкам ротора датчика момента и датчика угла.

При ускорении объекта чувствительный маятниковый элемент под -действием сил инерции отклоняется от положения равновесия. Отклонение преобразуется датчиком угла в электрический сигнал, который подается на вход усилителя, усиливается, преобразуется в постоянный ток и посылается в датчик момента, компен" .

75 4 сирующий инерционный момент маятникового элемента.

Упругие консоли 5 маятникового элемента работают следующим образом.

При охлаждении от нормальной температуры до -60 С маятник, наприа мер, из магния, уменьшает свои линейные размеры в плоскости перпендикулярной к оси Х-Х на величину боль-, шую, чем уменьшает свои размеры нетокопроводящая пластина 4 (из керамики), вследствие большей величины коэффициента линейного расширения у магния, чем у керамики. Вследствие этого пластины 4 сжаты, а упругие консоли изогнуты во внешнюю сторону.

При нагреве от нормальной температуры до +80 С маятниковый маятник увеличивает свои линейные размеры в плоскости перпендикулярной к оси

X-Х на величину большую, чем увеличивает свои,размеры пара пластин 4 из керамики. Вследствие этого пластины 4 растянуты, а .упругие консоли . изогнуты во внутреннюю сторону.

Величины перемещений торцов консолей значительны, но они не влияют, на температурный дрейф, так как эти перемещения перпендикулярны к оси

Х-Х чувствительности акселерометра.

Аналогично работают упругие консоли и при возникновении перемещений от релаксации внутренних напряжений по времени, вызывающих временное смещение нулевого положения маятника акселерометра.

Изобретение позволит устранить температурный и временной дрейф нулевого положения маятникового элемента в несколько раз, так как все перемещения конструкции в зависимости от температуры воспринимаются упругими консолями, направление изгиба которых перпендикулярны к оси Х-Х чувствительности акселерометра. формула изобретения

Аклесерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный .в корпусе на упругом подвесе, датчик угла и датчик момента, связанные через усилитель, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения температурного и временного дрейфа нулевого положения маятникового чувствительного элеФиг. /

Фиг. г

ВНИИПИ Заказ 9710/14 Тираж 910 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 87947 мента, в него введены упругие консоли, направление изгиба которых перпендикулярно к оси чувствительности акселерометра, а упругий подвес выполнен в виде двух нетокопроводящих

S пластин, соединенных токопроводящими упругими элементами, при этом две консоли соединяют одну иэ нетокопроводящих пластин с корпусом, а две

5 6 другие консоли — другую нетокопроводящую пластину с маятниковым чувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3702073, кл. 73-516, 1972.

2. Патент США У 3498138, кл. 73-516, 1970 (прототип).