Срунный акселерометр

ОПИСАНИЕИО Б Р Е 1 .- Н И я пщ 653559К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеез Сааетсииа Сецнаиистифнкиик Уеспубпик(51) М. Кл,01 Р 15/12 Госуаарстаеиный оюнтет СССР по делам изобретений и открытий(7 Ц Змвителн Воронежский политехнический институт и Воронежскийгосударственный педагогический институт(54) СТРУННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения ускорений колеблющихся объектов, и может быть использовано в виброметрии для испытаний объектов, на которых существуют жесткие ограничения по габаритам и массе устанавливаемых акселерометров.Известен струнный акселерометр, содержащий струну и сейсмическую массу, подвешенную на конце струны (1)Акселерометр используется для измерения силы земного ускорения и поэтому имеет большие габариты и узкий частотный диапазон измеряемых девиаций ускорения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является струнный акселерометр, содержащий корпус, струну с токоподводами на концах, один из которых закреплен на корпусе, и сейсмическую массу, закрепленную на другом конце струны 2).Этот акселерометр имеет также постоянный магнит с полюсными наконечниками,закрепленный на корпусе и охватывающий струну в ее средней части. Однако использовачие злектромагнитйого метода воэбуждения и съема сигнала колебаний струны приводит к увеличению габа ритов акселерометра и снижению его частотного диапазона.Целью изобретения является уменьшение габаритов и расширение частотного диапазона измеряемых ускорений.Это достигается тем, что струна выполнена в виде нитевидного моно- кристалла иэ тензочувствительного полупроводникового материала.На фиг.1 показана схема акселерометра; на фиг.2 - осциллограмма выходного сигнала; на фиг.З - график, иллюстрирующий выделение полезного сигнала иэ выходного сигнала акселерометра.Акселерометр содержит корпус 1, представляющий собой опорную площадку для крепления акселерометра на объекте, струну 2 с токоподводами 3 и 4, один из которых закреплен на корпусе 1, и сейсмическую массу 5, закрепленную на другом конце струны, Струна 2 выполнена в виде нитевидного монокристалла с поперечным сечением, имеющим разные моменты инерции в направлении наибольшей и наименьшей жесткости, например в форме шестигранника. Монокристалл выращен по3 Формула изобретения инркдиеые ювао аж 1089 Подписное Ф ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,стандартной технологии из тензочувст вительиого полупроводникового материала, например, кремния, и характеризуется сдедующими параметрами; длина от 2 до 5 рм, площадь поперечного сечения 10 мм , сопротивление от 100 до 500 Ом, и тензочувствительность около 100.Акселерометр работает следующнм образом.Ори закреплении корпуса датчика на колеблющемся объекте вследствие высокой добротности колебательной системы с упругим элементом в виде монокристалла в этой системе возникают как вынужденные, так и собственныв колебания. При этом деФормация монокристалла приводит к изменению его сопротивления, которое регистрируется электронной аппаратурой (иа схеме нв показана), подключенной к токоподводам 3 и 4. Харак твр получаемого сигнала представлен на Фиг.2, а Фиг.3 иллюстрирует процесс сложения вынужденных и собственных колебаний струны, приводящий .к появлению такого выходного сигна- д ла. Для измерения ускорения используется выделенная из этого сигнала составляющая, характеризующая вынужденныв колебания струны 2,ЦНИИПИ Заказ 1282/3 Высокие механические качества струны из нитевидного монокристалла в сочетании с высокой тензочувствительностью последнего позволяют уменьшить габариты акселерометра, что расширяет частотный диапазон измеряемых ускорений до нескольких сотен килогерц. Струнный акселерометр, содержащий корпус, струну с токоподводами на концах, один иэ которых закреплен на корпусе, и сейсмическую массу, закрепленную йа -другом конце струны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения, частотного диапазона измеряемых ускорений, струна выполнена в виде нитевидного монокристалла из тензочувствнтельного полупроводникового материала. 1Источники инФормации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США Р 3592062,кл. 73/382, 1969.2 Патент США М 3566692,кл. 73/382, 1967.