Датчик углового ускорения

О П И С А Н И Е ( )562143ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.11.75 (21) 2193016 51) Ч.Кл.- Ст 01 Р 15/08 рисоединением ваяв Государственнык комите(23) Приорит Совета Министров СССРло делам изобретений 53) УДК 531,76(54) ДАТЧИК УГЛОВОГО УСКОРЕ 2 30 Изобретение относится к технике измерения параметроз движения, а именно измерения угловых ускоренттЙ и преобразования в электрические величины, Датчик может найти примечение в системах автоматического регулирования и навигации.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик углового ускорения, содер;кащий зыполнеччую в виде многозитковой спирали трубку, заполненную рабочей жидкостью, служащей инерци. онной массой, и дифференциальный преобразователь давления з электрический сигнал, входы которого соединены с каналами спиральной трубки 11.Этот датчик имеет недостаточную точность измерения 1 из-за чувствительности к угловым ускорениям, перпендлкулярным к его оси чув. стзительности.Чтобы повысить точность измерения за счет устранечия влияния ускорений, перпендикулярных к оси чувствительности, з предлагаемом датчике випури спиральной трубки и преобразователь давления расположены 3 одной плоскости.На фиг. 1 схематически показан датчик углового ускорения; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.Датчик углового ускорения содерксит трубку 1, выполненную в виде плоской спирали лз стекла, пластмассы или металла. Возможно применение плоских спиралей произвольной формы, образованных путем намотки трубки на первоначальную выпуклую фигуру произвольной формы, например. треугольник, квадрат и т. д. Шаг спирали может быть произвольным. Трубка заполнена рабочей жидкостью 2, служащеи,инерционной массой, например ртутью, спиртом. Концы трубки соединены с входом дифференциального преобразователя дазления з электрический си;нал. Преобразозатель 3 представляет собой дифференциальный малогабаритный индуктивный датчик дазления типа ДМИ,1, содержашии катушки 4 подмагничиваиия, мембрану 5 и магнитопрозоды б, установленные с зазорам;т.Преобразователь давления установлен в плоскости плоской спирали. Катушки датчика подключаются к мостовой измерительной схеме, на которую подается синусопдальное на.пряжение. В качестве преобразователя давленияя 3 электрический сигнал можно использовать дифференциальные датчики дазления, напрлмер емкостные, зибрационные, электро.химические и т, д. Выбор типа преобразозателя обусловлеч условиями эксплуатации датчика.Датчик углового ускорения работает следующим образом.величина 5 равна При воздействии на датчик углового ускорения вследствие инерционности раоочей жидкости, заполняющей спиральную трубку, на преобразователе давления в электрический сигнал возникает перепад давления. Величч на перепада давления на преобразователе где о - плотность рабочей жидкости;(ап - проекция вектора углового ускорения на нормаль к,плоскостидатчика;У - число витков спирали;5, - площадь й-го,витка (й = О, 1, 2У - 1).,Для спирали, описываемой уравнением где Ро - ,начальный радиус спирали; Р - диаметр спирали; 2-. (юг+1)Яу = -гр)ср (й = О, 1, 2 У - 1). 2 М После вычисления интеграла и подстановки полученного результата в выражение для перепада давления получем 5при условии й ы Яо и М 10Перепад давления измеряется преобразователем давления в электрический сигнал. При этом, мембрана преобразователя дав ления смещается из нейтрального, положения, вследствие чего изменяется зазор между магнитопроводамп и мембра 1 ной, изменяется магнитный поток, и на выходе мостовой схегмы появляется сигнал. Выходной сигнал датчика угловых ускорений, снабженного линейным преобразователем, пропорционален составляющей,вектора углового ускорения. Формула изобретения Датчик углового ускорения, содержащийвыполненную в виде спирали трубку, заполненную рабочей жидкостью, служащей инер ционной массой, и дифференциальный преоб разователь давления в электрический сигнал,входы которого соединены с концами спиральной трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измерений за счет устранения влияния ускорений, перпен- ЗО дикулярных к оси чувствительности, виткиспиральной трубки и преобразователь давления расположены в одной плоскости. Источник пнформации, принятый во вниЗ 5 манне при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР ЛЪ 250550,кл, 6 01 Р 15/08, 1967.