Угловой акселерометр

(1 Ц 6 Ц 249 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 01 Р 15/О осударствеиныи комите;Совета Министров СССР д) УДК бд 1.768(088.8) по делам изобретени и открытиЙ) Да опубликования описания 05.0:3.7 2) Авторы изобретен 1 В. Игошин, Д 71) Заявит 4) У ЛОВОЙ АКСЕЛЕРОИЕТР ускорен обла- ойчцвоя - повышениецвостц и вибрация чувствц- удацзооретсн Ц и Сто 11 с ЦСРЦЦОЦНОрць 1 х пласо ть 1 О на 1 фт, свобоац 1 е 1 - ,ен ового прс массы,цнчатых рученце,ДЦЬ 1 й КОконцами бразова й а фцг. 1 прв разрезе; ставлен угло ", йцг.2 - -т кселеров плане. алой лого атчиИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения угловых ускорений подвижных объектов.Известен угловой акселерометр с кольцевым чувствительным элементом, в суженных участках которого наклеиваются тензопреобразователи. На двух сторонах кольца закреплены два диска, связанные между собой стержнем. Кольцевой чувствительный элемент крепится неподвижно к стойке, которая в свою очередь крепится к прямоугольному основанию. Тензопреобразователи электрически соединены в мостовую схему 1.Эта конструкция имеет низкую чувствительность, большие габариты вследствие большой потери энергии на деформацию металлического кольца, низкую вцброустойчивость вследствие отсутствия демпфирования и чувствительность к угловым скоростям вследствие несимметричности чувствительного элемента.Наиболее близким по технической сущности является угловой акселерометр, содержащий симметричную инерционную массу, погруженную в демпфирующую жидкость, и полупроводниковые преобразователи персмсщенця в виде прямоугольных балок 12,Зта конструкция также обладает м чувствительностью вследствие очень ма момента инерции полупроводниковых д Лебедев и А. Н, Л 1 обезнов ков, Акселсрометр спосоосн измерят нця в тысячи ц десятки тысяч рад/с дает относительно низкой виброу стью. Ь,ельтел ьностр ам.Для этого на раппу-.е 1подвешенной па двух сбо0 торсионах с х 1 алой жссткцсподвцжцо закрсплсн штсо орого шаон 1 го 11 О 3ДВгк ОаЛОК ПОЛПРОВОДЦЦКтоля.б На сдмер, цс Угловой акселсрометр состоит цз цнерццоцной х ассы, включающей в ссоя ротор 1, 20 кольцо 2 ц штифты 3. Ротор 1 углового аксслеромстра представляет собой кольцо с тремя пазамц, з которые проходят стойки нцжцсй Опоры 4. К сто 11 ке нижне;1 опоры Винтами крепится Веохняя опора 5. 14 нерццонная мас а подвешена в 1 сцодв,:жцых опорах 4 ц 5 спО.;1 Ощ 1.1 О двух сборных пластин 1 атых торсцО;юв О 6. Так 1111 обра;о.;1, осью поворота ротора являются о "ц ццлццдрцческцх опор торспонов.К опоре -1 крепится с-,ойка 7 с двумя полупро Водциковымп преобразОВателямп перемеЩе3нпя в электрический сппал в виде двух балок.Расстояние между свободными концами балок конструктивно выдерживается таким, что при охватывании штифта, жестко закрепленного в роторе, балки оказываются поджатыми к штифту с предварительным натяжением около 0,2 мм при рабочем перемещении штифта 0,1 мм. Таким образом, балки всегда поджаты к штифту. Инерционная масса с опорамп помещена в корпус 9, который закрывается крышкой 10, В крышк вмонтирован компенсатор 11 температурного изменения обьема жидкости. Внутренняя полость аксслерометра через отверстие, закрывающееся пробкой 12, заливается демпфпрующей жидкостью. Оптимальное успокоение обеспечивается подбором вязкости жидкости. С помощью трех подвижных винтов 13 через заливочные отверстия производится точная балансировка инерционной массы.Датчик работает следующим образом.При действии углового ускорения инерционная масса, состоящая из подвижных деталей упругих подвесов, ротора 1, трех штифтов 3 и кольца 2, поворачивается на определенный угол относительно неподвикых опор 4 и 5. Учитывая, что полупроводниковые преобразователи 8 одним концом неподвижно скреплены с помощью стойки 7 с опорами 4 и 5, а штифты 3 закреплены неподвижно на роторе, то при развороте ротора одна балка полупроводникового преобразователя еще больше изгибается, а другая уменьшает предварительный изгиб. Деформация балок восприни 61324911 астс 1 мостовой схемо 1, сфорИровапно 1 аблках в пепосредсвенной близости От стойки 7 места закреплея), Базки, изгибаяспод действием момента инерционной массы,не воспринимают никаких механических нагрузок от инерционной массы вследствие того, что механические нагрузки компенсируются реакц 1 ями упругих опор. Такая конструкция практически исключает создание напря 10 жений в балках от впорацип, ударов, боковых угловых ускорений и т. п., что обеспечивает высоку 1 о устойчивость к мехаги 1 ческимнагрузкам при высокой чувствительности кугловым ускорениям.15Формула изобретенияУгловой акселерометр, содержащий симметричную инерционную массу, погруженную вдемпфирующуо жидкость, и полупроводнико 20 вые преобразователи перемещения в виде прямоугольных балок, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения чувствительности иустойчивости к вибрациям и ударам, на радиусе инерционной массы, подвешенной на25 двух сборных пластинчатых торсионах с малой жесткостьо на кручение, неподвкно закреплен штифт, свободный конец которогошарнирно защемлен концами двух балок полупроводникового преобразователя.30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Испытательные приборы и стенды, Экспресс-информация, 1968,8, с. 22 - 26.2. Испытательные приборы и стенды, Экс 35 пресс-информация, 1974,2, с, 20 - 27,Раа Фиг. 1Составитель Н, Граникова едактор Е. Дайч Техред И. Михайлова Корректор Орлова ПодписиСССР Гипограсии, пр. Сапунова, 2 аказ 1126/1 О НПО Госу,113Изд, М 484ственного комитета С по делам изобретений5, Москва, Ж, Раугнс Тираж 1122 вета Министра открытй ан наб., д. 415