Акселерометр

ПИСАНЗОБРЕТЕН Союз СоветскихСоциалистических 1) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 11.04.77 12 рисоединением зая сударстве вета Мин о делами от ниыи комитетнстров СССРизобретенийрытий.(45) Дата опубликования описания 0 З 0878 72) Авторы изобретения Н, Умников, А. И. Якуше и Н. П. Кравченко 71) Заявител 5 СЕЛЕРОМЕТ на т к ень я ди сдвумя ди лазерное ускорени приводят представлена акселерометр Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве датчика первичной информации о линейных ускорениях в инерциальных системах управления движением различных объектов .Известны устройства для измерения линейных ускорений 1, состоящих из корпуса, подвешенного инерционного тела и преобразователей сил инерции 10 в выходные электрические сигналы. Однако их недостаток заключается в использовании постоянного подвеса инерционного тела по отношению к корпусу, что приводит к погрешнос тям измерения линейного ускорения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является акселерометр 121, который состоит из корпуса, инерционного тела (калиброванного груза), двух лазерных полупроводниковых диодов, схемы их возбуждения, зеркал фотосмесителя, фоточувствительного элемента и схемы формирования выходного сигнала.Инерционное тело подвешено междуодами, которые генерируютизлучение, При наличиия возникающие силы сжатияк тому, что усиление на одном из диодов увеличивается, адругом уменьшается. Это приводисоответственному увеличению и умшению частот светового излучени одов. Смешивая два световых лучапомощью фотодетектора и схемы формирования выходного сигнала получаютсигнал с частотой биений, пропорциональной действующему ускорению.Недостаток такого акселерометразаключается в том, что он не обладает достаточной чувствительностью истойкостью к механическим воздействиям иэ-за использования постоянного подвеса инерционного тела. Этоприводит к появлению зоны нечувствительности прибора.Целью изобретения является увеличение чувствительности.Это достигается тем, что в предлагаемый акселерометр введены циклические фиксаторы инерционного теласо схемой управления и вибродатчики,причем входы схемы управления подключены к выходам вибродатчиков исхемы формирования выходного сигналаа ее выходы подключены к циклическимфиксаторам.На чертеже блок-схема описываемого а, солержа4170При наличии линейного ускорения (например, вправо) корпуса усилие, действующее со стороны тела 2 на один иэ лазерных полупроводниковых диодов 3, возрастает, частота излучения 11 этого диода изменяется. На выходе схемы формирования выходного сигнала 7 появ ляется изменение разностной частотысигнала, пропорциональное ускорению.Частота импульсов, подаваемых схемой управления 9 на фиксаторы 8, определяется сигналами, поступающими с 10 выходов схемы формирования выходногосигнала 7 и вибродатчиков 10, расположенных по оси чувствительности Х-Х устройства измерения линейных ускорений. Эти сигналы поступают на соответствующие входы схемы управления 9 фиксаторами. Наличие связей между схемой управления 9 фиксаторами и схемой формирования выходного сигнала 7 делает предлагаемое устройство адаптивным20 ло отношению к условиям функционирования. 62 Формула изобретения Заказ 5177/312 Подписное ЦНИИПТираж Змиямиию щего корпус 1, инерционное тело 2, размещенное между двумя лазерными полупроводниковыми диодами 3, входы которых подключены к схеме возбуждения 4, а выходы через зеркала фото- смесителя 5 - к фотодетектору 6 и далее к схеме формирования выходного сигнала 7, циклические фиксаторы 8 инерционного. тела, схему управления 9 фиксаторами., вибродатчики 10Входы схемы управления фиксаторами 9 подключены к выходам вибродатчиков 10 и схемы формирования выходного сигнала, а выходы - к циклическим фиксаторам. Полезный сигнал с частотой биений, пропорциональной действующему ускорению, снимается с выхода схемы формирования выходного сигнала 7.Измерение линейного ускорения с помощью предлагаемого устройства производится в циклическом импульсном режиме. Цикл состоит из двух этапов На первом этапе инерционное тело 2 (калиброванный груз) расположено симметрично между двумя лазерными полупроводниковыми диодами 3 и жестко удерживается в этом положении циклическими фиксаторами 8. Лазерные полупроводниковые диоды 3 с помощью схемы возбуждения 4 генерируют излучения 11, которые зеркалами фотосме" сителя 5 направляются на фотодетектор 6. Фотодетектор Ь и схема формирования выходного сигнала 7 выделяют сигнал разностяой частоты (частоту биений) .Поскольку усилие со стороны инерционного тела 2 на полупроводниковые.лазерные диоды 3 одинаково, то частоты лазерных излучений 11 равны начальным. Сигнал на выходе схемы формирования выходного сигнала 7 имеет начальную разностную частоту. На втором этапе схема управления 9 фиксаторами вырабатывает импульс, который поступает на фиксаторы 8.фиксаторы 8 освобождают инерционное тело 2, чем исключаются вспомогательные силовые. связи с корпусом, и они становятся пробным телом для выполнения измерений ускорений корпуса 1. Акселерометр, содержащий корпус,инерционное тело, размещенное междудвумя лазерными полупроводниковымидиодами, входы которых подключенык схеме возбуждения, а выходы через30 зеркала фотосмесителя - к фотодетектору и далее к схеме формированиявыходного сигнала, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, в него введены36 циклические фиксаторы инерционноготела со схемой управления и вибродатчики, причем входы схемы управленияподключены к вылодам вибродатчикови схемы формирования выходного сигна 40 ла, а ее выходы подключены к циклическим фиксаторам.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Горенштейн А. И. и Шульман Н. А.Инерциальные навигационные системы.М., Машиностроение, 1970, с. 9845 130.2. Журнал 1 Вопросы ракетной техники. М 10, 1966, с. 70,илиал ППП ф Патент ,