Акселерометр

ОПИСАНИЕИЗОЬЕЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЯЬСТВУ Республик(51) М. Кл. 6 01 р 15/08 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(54) АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено прп измерении ускорений.Известные акселерометры, содержащие датчик ускорения с частотным выходом, установленный па роторе, и счетный регистратор, обладают недостаточной точностью из-за ухода частоты сигнала при нуле ускорения,Предлагаемый акселерометр снабжен двумя датчиками положения ротора, установленными в диаметрально противоположных точках, триггером, входы которого соединены с выходами датчиков положения, и двумя электронными ключами, управляющие входы которых соединены с выходами триггеров, а коммутационные цепи - с входами счетного регистратора и с выходом датчика ускорений.Это позволяет увеличить точность измерения ускорения за счет исключения влпяныя дрейфа частоты датчика.На чертеже приведена схема предлагаемого акселерометра.Акселерометр состоит из датчика ускорения - чувствительного элемента 1, расположенного па роторе датчика, электронного коммутатора 2, электрически через токосъемнпк связанного с чувствительным элементом, датчиков 3 положения ротора и регистрирующего устройства 4.Датчик ускорения - чувствительный элемент состоит, например, из кварцевого пьезоэлектрического впбратора, нагруженного пцерциоццой массой и включенного в электронную схему генератора. Коммутатор содержит элек тронные ключи 5, управляемые триггером б,состояние которого устанавливают сигналы датчиков 8 положения. Регистрирующее устройство содержит реверсивцый счетчик 7 и индикатор 8.Устройство работает следующим образом, Под действием ускорения инерционная масса деформирует кварцевый вибратор плп другой датчик ускорения с частотным выходом.Частота механических колебаний вибратор а, а следовательно, и электрических колебаний генератора, меняется пропорционально величине деформации. В процессе вращения вибратор подвергается полеремецпо деформациям сжатия и растяжения; при этом частота генератора соответственно увеличивается и уменьшается от поминальной.Два датчика 3 положения размещены вдиаметрально противоположных точках статора и сигналы с них поступают на триггер б через половину оборота ротора. Управляемые триггером ключи б пропускают сигнал чувствительного элемента на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 в течение одной половины оборота ротора и на вычитающий З 0 вход - за вторую половицу оборота.474739 20 21 Прн равномерном вращеши количество импульсов (г, накопившееся на счетчике за одип оборот, составит:(гг =-+ гу зп мг Й2(ьЫ2 где г - номиналы(ая частота вибратора;М - период оборота датчика;ь - угловая скорость вращения;о - чувствительность чувствительногоэлемента к ускореншо;д - величина ускорения.Моменты , г, и 1, соответствуют началу, середине и концу ооорота н совпадают с снгпаламн датчиков положения. Так как 2 - = Ы- , то гг=-2 и(;( зпа 1 й = За любой отрезок времени Т, содержащийцелое число оборотов, количество импульсов Лгна отсчетном устройстве датчика равно: 2 оТМ= д,Л(ОткУда: Ч = -2- - 7,.ггТ Приведенные выражения показывают, чтов предлагаемом устройстве нз результатов замеров исключена частота кварцевого вибратора г и, следовательно, ее медленные измене ння (существенно меньшие скорости вращения). Акселе рометр способен измерять две составляющие ускорения, расположенные в И плоскости, перпендикулярной оси вращения,Для этого он может содержать два дополнительных диаметрально расположенных датчика положеция, сдвинутых относительно первых на угол, например, равный 90. Дополни- телыы электронный коммутатор, соединенный с дополнительными датчиками положения, выделяет вторую составляющую ускорения, перпендикулярную первой. Предмет изобретения Акселерометр, содержащий датчик ускорения с частотным выходом, установленный ца 25 роторе, и счетный регистратор, отличающийсятем, что, с целью увеличения точности, он снабжен двумя датчиками положения ротора, установленными в диаметралыю противоположных точках, триггером, входы которого ЗО соединены с выходами датчиков положения,и двумя электронными ключами, управляющие входы которых соединены с выходами триггеров, а коммутационные цепи - с входами счетного регистратора и с выходом дат чика ускорений.