Акселерометр

(22) Заявлено 060378 (21) 2586906/18-10с присоединением заявки М(23) Приоритет -Р 1)2 6 01 Р 15/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заяайт 8 ЛЬ Львовский ордена Ленина политехнический институт(54) АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к измерив тельной технике и предназначено для измерения ускорения.Известны механотронные акселерометры, представляющие собой электронные лампы, управление электродами которых производится механически. Такие приборы включают две основные системы: кинематическую, содержащую упругий элемент, инерционную массу и другие подвижные детали, и электродную, в которую входят совокупность подвижных и неподвижных электродовприбора 11.Наиболее близким по технической 15 сущности является механотронный акселерометр, содержащий корпус, расположенный в нем упругий элемент с закрепленной на нем инерционной массой, и чувствительный элемент 21, 20Его недостатки - сложная конструкция, сравнительно низкая чувствительность, небольшой диапазон измеряемых ускорений, отсутствие возможности корректировки выходной характеристи.25 ки.Цель и эо бре те н и я - пов ышен ие чув - ствительности акселерометра и расширение диапазона измеряемых ускорений. 30 Указанная цель достигается тем, что в акселерометр введен нагреватель, а чувствительный элемент выполнен в виде двух нитевидных монокристаллов, расположенных соосно на жестко связанном с инерционной массой стержне, коаксиально которому установлен нагреватель.На чертеже изображен общий вид конструкции акселерометра.Акселерометр содержит корпус 1, который представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из двух частей, соединенных герметично через прокладку 2 при помощи болтов, в котором укреплен упругий элемент 3, выполненный в виде сильфона. В свободном конце сильфона закреплена инерционная масса 4, прикасающаяся с направляющей 5 стержнем. Диэлектрический стержень 6 жестко соединен с инерционной массой. На нем закреплены два полупроводниковых чувствительных элемента 7 - нитевидные монокристаллы, размещенные вдоль оси нагревателя 8, в области среднего значения градиента температурного поля рабочего участка характеристики нагревателя. Электрический выгод чувствительных элементов осуществлен черезЪ3 .697934 О Формула изобретения Составитель Н. МараховскаяРедактор И. Нестерова Техред М. Петко Коррект По каз 6556/13 Тираж 1073 ПИ Государственно о делам изобретен Москва, Ж, Ра Подписнота СССРытий коми и оск ая 303у Де илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн:эластичные контактные пружины 9. Нагреватель закреплен,при помощи кольцевого керамического изолятора 10 и металлических таРверс 11, используемых одновременно в качестве токовыводов нагревателя. В верхней части корпуса расположен разъем 12, на которьщ выведенытоковыводы нагревателя и полупроводниковых чувствительных элементов. Полупроводниковые чувствительные элементы включены в смежные плечи мостовой схемы.Принцип работы акселерометра основан на преобразовании ускорения в электрический сигнал посредством использования терморезистивного эффекта в полупроводниковых монокристаллахеПри измерении ускорения инерционная масса , скользя по направляющей 5, сжимает или растягивает сильфон 3 в зависимости от направления ускорения, тем самьм вызывая перемещение стержня б с монокристаллами 7 относительно нагревателяВ результате перемещения стержня 6 оКин из кристаллов оказывается в области максимального градиента поля (вблизи центра нагревателя), а другой удаляется от центра. При изменении положения монокристаллов в нагревателе изменяется и их температура, тем самым изменяется и электросопротивле- ние в электроизмерительной цепи, содержащей монокристаллы. Это приводит изменению выходного напряжения моста, значение которого линейно зависит от величины ускорения, что и фиксируется прибором, соединенным с указанной цепью. Высокая чувствительность полупроводникового монокристалла к изменению температуры обеспечивает большой уровень выходного сигнала е Акселерометр, содержащий корпус, расположенный в нем упругий элемент с закрепленной на нем инерционной массой и чувствительный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измеряемых ускорений, в него введен нагреватель, а,чувствительный элемент выполнен в виде двух нитевидных монокристаллов, расположенных соосно на жестко связанном с инерционной массой стержне, коаксиально которому установлен нагреватель. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иориш Ю.И.Виброметрия . М.,1963, с. 583,2, Берлин Г.С. ,Измерительная техника", Р 9, 1970, с. 24 28 (прототип) .