Электростатический акселерометр

(51)5 С 01 Р 15/О о, С.Н. Вятки 83 94, кл. 73/517,13, кл. 73/517,КИЙ АКСЕЛЕРО ие относитс предназнач к измерительно для измере Изоб ной техн измеренЦель измерител ьльзовано для ых объектов, ирение функ- счет обеспеа измерений ектродов об- преобразовациональн чения ре путем из ратного теля.Наф ский акс на фиг, 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретенной технике и ретение относится к ике и может быть испо я ускорений подвижн изобретения - расш ых возможностей за улирования диапазон менения площади эл электростатического иг, 1 представлен электростати лерометр; на фиг, 2 - разрез А Электростатическии акселерометр содержит маятник 1 на упругом подвесе в виде балки из монокристаллического электро- проводного материала, неподвижные электроды 2, симметрично расположенные по разные стороны маятника, состоящие из электродов емкостного датчика 3 положения и электродов обратного электростатического преобразователя 4. Электроды обратного электростатического преобразователя 4 выполнены в виде нескольких электродов, причем площади каждой 1628944 А 1 ния ускорений подвижных объектов, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения регулирования диапазона измерений путем изменения площади электродов обратно о электростатического преобразователя. Устройство содержит маятник на упругом повесе, неподвижные электроды, со-,ержащие электроды датчика положения и обратного преобразователя, электронный усилитель, коммутирующее устройство, Регулировка диапазона измерений достигается коммутацией определенных дар электродов, на которые разделены электроды обратного электростатического преобразователя. 2 ил,симметричной парь электродов равны и пропорциональны диапазону измерений.Кроме описанных узлов и деталей, акселерометр имеет емкостный датчик положения, электростатический обратный преобразователь, электронный усилитель, Эти узлы образуют контур компенсации цепи обратной связи акселерометра.Акселерометр работает следующим образом.При действии вдоль оси чувствительности измеряемого ускорения маятчик 1 отклоняется в сторону, противоположную направлению ускорения. Маятник 1 лз монокристаллического злектропроводного материала и электроды емкостного датчика 3 положения образуют дифференциальный конденсатор, изменение емкости которого преобразуется в электрический сигнал и усиливается, Напряжение, пропорциональное измеряемому ускорению, подается на электроды обратного электростатического преобразователя 4, создавая усилие, стремящееся вернуть маятник 1 в исходное поФиг. 2 Составитель Т.МакароваТехред М,Моргентал Корректор С. Бекмар Редактор А.Сгар Заказ 4243 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ложение. Величина усилия, действующего на маятник 1, определяется какР= -, (1)К ЯЕ Од 2где К - коэффициент пропорциональности;5- площадь электродов обратного электростатического преобразователя 4;Е - постоянное напряжение, подаваемое на электроды 4;О - напряжение, пропорциональное измеряемому ускорению;д - расстояние между маятником 1 и Одним иэ электродов 4.Как видно из уравнения (1), величина компенсирующего усилия определяется величинами Е и Б при постоянно действующем ускорении,Изменение постоянного напряжения Е, подаваемого на электроды 4 обратного электростатического преобразователя,.ограничено причинами как конструктивного, так и схематического характера, а также связано с дополнительными аппаратурными затратами.Следовательно, подключая в определенной комбинации симметричные паоы электродов 4 к коммутирующему устройству (не показано), регулируют компенсирующее усилие и диапазон измерений акселерометра.Предлагаемый электростатический акселерометр по сравнению с известным позволяет проводить регулировку диапазона измерений, что достигается коммутацией определенных пар электродов, на которые разделены электроды обратного электростатического преобразователя,Формула изобретен и яЭлектростатический акселерометр, со 5 держащий подвижный электрод-маятник наупругом подвесе в аиде балки из монокристаллического злектропроводникового материала, неподвижные симметричнорасположенные по разные стороны маятни 10 ка электроды емкостного датчика положения и обратного электростатическогопреобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональныхвозможностей за счет обеспечения регули 15 рования диапазона измерений путем изменения площади электродов обратногоэлектростатического преобразователя, каждый электрод обратного электростатического преобразователя выполнен20 секционированным, причем каждая секцияподключена к коммутирующему устройству,а площади каждой симметрйчной пары секций равны и определяются соотношениемК Р Е О25 д 2где К - коэффициент пропорциональности;Г - величина компенсирующего усилия;Е - постоянное напряжение, подаваемое на электроды обратного преобраэова 30 теля;О - напряжение, пропорциональное измеряемому ускорению;д - расстояние между маятником и одним из электродов обратного преобразова 35 теля.