Устройство для измерения угловых ускорений больших, гречинского и клочко

 

О П И С А Н И Е (1966601

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У . (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.06.79 (21) 2786110/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 18.10.82 (51)М. Кл.

G 01 P 15/09

3Ъеудеротееииый комитет

СССР

so делан изобретений и открытий (53) УДK 531.768 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.С. Больших, Д.А.Гречинский и В.А.

Научно-исследовательский институт интр (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ

БОЛЬШИХ, ГРЕЧИНСКОГО И КЛОЧКО

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к пьезоэлектрическим измерителям угловых ускорений.

Известны измерители угловых ускс рейий с пьезоэлектрическими преобразователями 513 и (21.

Однако такие устройства относительно сложны и имеют ограниченные функциональные возможности. о

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является, устройство, содержащее установленные по периметру между основанием и грузом пакеты пьезоэлементов f3).

Недостатком устройства являются огра ниченные функциональные возможности при измерении угловых ускорений, обуслов ленные одноканальностью схемы подключения пьезоэлементов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дифференциаль- ными усилителями, число которых равно числу пакетов пьезоэлементов, а входы каждого усилителя соединены со средними выводами пар пьезоэлементов соседних между собой пакетов пьезоэлементов с одноименной поляризацией.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — электричеокая схема устройства.

Груз 1 (фиг. 1) установлен на пьезо элементах 2, размещенных на основании

3. Предварительное упругое поджатие пьезоэлементов 2 осуществляется посредством шпильки 4 с шайбой 5 и гайкой 6. Пьезоэлементы 2 объединены в три группы пакетов пьезоэлементов 7, 8 и 9, связанные со схемой подключения пьезоэлементов, состоящий из соответствующих дифференциальных усилителей

10, 11 и 12 (фиг. 3). Входы каждого

3 9666 дифференциального усилителя соединены со средними выводами 13,14 и 15 пар пакетов пьезоэлементов соседних между собой пакетов в одноименной поляризацией.

Устройство для измерения угловых ускорения работает спедующим образом.

Если датчику сообщается ускорение, направленное вдоль его-главной оси 0-0, то на пьезоэлементы в каждом пакете о действуют составляющие силы, в сумме равные инерционной силе от движения груза 1, направленной вдоль оси 0-0.

Однако, поскольку на средних выводах пар пьезоэлементов в этом случае воз-, 1S никают сигналы одной полярности, они компенсируются Ra дифференциальных усилителях 10,11 и 12 и на их выходах сигналы отсутствуют. Сигналы на выходах дифференциальных усилителей 10, 11 и 12 2О также отсутствуют и в том случае, если датчику сообщены боковые ускорения.

Если датчику сообщается ускорение при крутильных колебаниях вокруг какойлибо оси, лежащей в плоскости пьезоэлементов, например вокруг оси Х, У или 2 (фиг. 2), то на средних выводах пар. пьезоэлементов возникают сигналы разной полярности, которые суммируются и усиливаются дифференциальными усилите лями, и на их выходах возникают сигналы, пропорциональные ускорению при крутильных колебаниях, вокруг оси Х,У или соответственно

В том случае, если датчику сообщается ускорение при крутильных колебаниях вокруг какой-либо оси, направленной под углом к осям Х,У иди 2, но лежащей в одной с ними плоскости, то на средних выводах пар пьезоэлементов опять возникают сигналы разной полярности, которые

40 также суммируются и усиливаются дифференциальными усилителями, и на их выходах возникают сигналы, пропорциональные соответствующим ускорениям. По величине сигналов с выходом дифференциальных усилителей (поскольку для конкретного датчика известно расположение групп пьезоэлементов) всегда можно определить направление оси, вокруг которой происходят крутильные колебания датчика, и действующее ускорение.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает измерение ускорений при крутильных колебаниях по двум направлениям, и в. сигнале, пропорциональ ном измеряемому ускорению, могут отсутствовать составляющие от ускорений при линейных колебаниях.

Р 1

Формула изобретения

Устройство для измерения угловых ускорений, содержащее установленные по периметру между основанием и грузом пакеты пьезоэлементов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено дифференциальными усилителями, число которых равно числу пакетов пьезоэлементов, а входы каждого усилителя соединены со средними выводами пар пьезоэлементов соседних между собой пакетов пьезоэлементов с одноименной поляризацией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3789935, кл. G 01 Р 15/00, 05.02.74.

2. Патент США % 3147391, кл. G 01 Р 15/Og, 27.03.61.

3. Авторское свидетельство СССР

N 446778, кл. G 01 Г 1/16, 14.06.71 (прототип).

96660i дл

Фиг3

Составитель К. Лукомский

Редактор Л. Веселовская .Техред З.Палий Корректор М. Шароши

Заказ 7835/62 . Тираж 887 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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