Угловой акселерометр

(19) (111 51) 0 01 Р 15 12,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕПЬСТВУ 0 У 33ьство 15/08 видет0 01 детельство СССР 15/08, 1976 11 ЕТР, сона сбор оящем из междупервич ВОИ АКСЕЛЕРО ционную масс орсионе, сос : соединенных ми перемычками еВ ОПИ САНИК АВТОРСКОМ(54)(57) УГЛОдержащий инерном упругом тоси и обойрысобой упруги ный преобразователь перемещений,электронный блок вторичного преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения ударной прочности, упругие перемычки закреплены неперпендикулярно к оснторсиона и расположены в плоскостях,,пересекающихся по оси торсиона,причем узлы крепления четных перемычек,расположенные на обойме, иузлы крепления нечетных перемычек,расположенные на оси, лежат в однойплоскости, перпендикулярнойоси торсиона, а узлы крепления нчетных перемычек,расположенныена оси, лежат в другой плоскости,перпендикулярной оси торсиона.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых ускоре"ний подвижНых объектов,Известен угловой акселерометр,подвес которого выполнен на 5торсионе с двумя круглыми упругимишейками 1,Однако. данный акселерометр харак.теризуется недостаточной боковойпрочностью торсиона, что затрудняет 10создание чувствительного акселерометра, работающего при воздействиибольших ударных ускорений.Наиболее близким к предлагаемомуявляется угловой акселерометр содержащий инерционную массу насборном упругом торсионе, состоящемиз оси и обоймы, соединенных междусобой упругими перемычками, первичный преобразователь пеРемещений,электронный блок вторичного преобразователя 2Недостатки известного акселерометра со сборным торсионом - большиегабариты и недостаточная устойчивость к воздействию линейных ударных 25ускорений и вибрацией, действующихпо направлению измерительной оси,что затрудняет создание высокочув- .ствительного прибора, работающегопри воздействии больших ударных 30ускорений.Цель изобретения " повышениеударной прочности акселерометра.Поставленная цель достигается 35тем, что в угловом акселерометре,содержащем инерционную массу насборном упругом торсионе, состоящемиэ оси и обоймысоединенных междусобой упругими перемычками, первичный преобразователь перемещенийэлектронный блок вторичного преоб- .разователя,. упругие перемычки зак.- реплены под углом к оси торсионаи расположены в плоскостях, пересекающих по оси торсиона, причем узлыкрепления четных перемычек, распо-.ложенные на обойме и узлы креплениянечетных переьычек, расположенныена оси, лежат в одной плоскости,перпендикулярной оси торсиона, а узлы,крепления нечетных перемычек,расположенные на оси, лежат в другойплоскости, перпендикулярной оситорсиона.На фиг. 1 изображен предлагаеьый 55акселерометр, общий вид; на фиг. 2 разрез Л-А на фиг, 1; на фиг. 3 -устройство торсиона; на фиг. 4 - схе.ма работы упругих перемычек торсиона при воздействии на него бокового . щударного ускорения.Угловой акселерометр фиг.,1) состоит иэ инерционной массы, включающей в себя ротор 1 и обойму 2, выполненную в виде полого цилиндра. Ротор 1 углового акселерометра пред"ставляет собой диск.В ротор,1 входит три пары обмоток 3. На верхних и нижних поверхностях ротора расположены электроды 4 емкостного первичного преобразователя перемещений. Обойма 2 спомощью упругих перемычек 5 соединена с осью 6. Ось б жестко закреплена на крышках 7,. которые являютсяодновременно магнитопроводами магнитной системы акселерометра. Накрышках 7 размещены постоянныемагниты 8 по шесть штук на каждойкрышке. Объем между магнитами 8 .заполнен компаундом, на магнитах8 закреплены изоляторы с электродами 9 емкостного преобразователяперемещений. Крышки 7 закрепленына корпусе 10. Обойма 2, упругиеперемычки 5 и ось б составляют торсион акселерометра (фиг. 2), Крепление перемычек 5 к обойме 2 иоси б осуществляется с помощью выступов 11 и 12, выполненных на обойме 2 и оси 6. Упругие перемычки5 расположены под углом к измерительной оси а оси торсиона 1,лежат в. плоскостях, проходящих через измерительную часть а , Узлыкрепления четных перемычек 5, расположенные на оси 6, и узлы крепления нечетных перемычек 5, расположенные на обойме 2, лежат в одной плоскости, перпендикулярной оситорсиона, а узлы крепления четныхперемычек 5, расположенные наобойме 2 и- узлы крепления нечетныхперемычек 5, расположенные на осиб, лежат в другой плоскости, перпендикулярной оси торсиона.1На верхней крышке 7 расположенэлектронный блок 13 вторичного преобразователя.Акселерометр работает следующимобразом:При нейтральном положении подвижных электродов 4, расположенныхна роторе 1 емкости преобразователя перемещений сбалансированы ивыходной сигнал с акселерометраравен нулю.При воздействии углового ускорения относительно измерительной осиЮ рбтор 1 смещается, в результатечего происходит разбаланс емкостного преобразователя перемещений.Сигнал разбаланса обрабатывается вэлектронном блоке 13 и подается навыход, одновременно он подаетсяна одну иэ обмоток 3 для силовогоуравновешивания,При изменении углового ускорения во второй обмотке 3 наводитсяЭДС, пропорциональная скорости смещения инерционного элемента.Напряжение ЭДС преобразуется вэлектронном блоке 13 и подается1040424 3 лярных измерительной оси и одна илидве перемычки 5, расположенные содной стороны оси чувствительностии одна или две перемычки 5,расположенные с другой стороны оси 5 чувствительности, а и закрепленныепротивоположно первым, работаютна растяжение, остальные работаютна сжатиеПеремычки, работающиена растяжение, обеспечивают ус тойчивость подвеса акселерометраот воздействия неизмеряемых угловых ускорений.При воздействии боковых линейныхускорений силой одна пара илидвепары взаимно противоположно закрепленных упругих перемычек 5 работают на растяжение Фиг. 3), другие,расположенные диаметрально противоположно, работают на сжатие, Наличиепар (пары) рабочих перемычек 5,работающих на растяжение, обеспечивают боковую устойчивость подвесаакселерометра.Таким образом, в предлагаемомакселерометре, конструкция подвеса 5 обладает устойчивостью ко всемдистобилизирующим механическимфакторам и имеет малую жесткость дляИзмеряемого углового ускорения. ИИПИ Заказ 6922/49 раж 873 Подписное на третью обмотку З,которая является демпфирующей,Упругие перемычки 5 подвеса акселерометра работают следующим образом.При воздействии угЛового ускорения относительно измерительной оси а обойма 2 и ротор 1 поворачиваются относительно неподвижно закрепленной оси 6.В упругих перемычках 5 при этом возникает напряжение изгиба и растяжения. Учитывая, что перемещения небольшие, то преобладающее значение имеют изгибающие напряжения. Изгиб перемычек 5 происходит в двух направлениях, параллельно оси чувствительности а и перпендикулярно ей.При воздействии линейных ускорений и вибраций по направлению оси чувствительности три,перемычки 5 работают на растяжение, а другиена сжатие. При работе на растяжение переьычки 5 имеют наибольшую жест- , кость. Передки 5, работающие на растяжение, в осйовном обеспечивают устойчивость подвеса.При воздействии угловых ускорений относительно осей перпендику"Д Д Филиал ППП "Патентф,г.Ужгород,ул,Проектная