Акселерометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Эи С 01 Р 15/13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙФ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 879475, кл. С 01 Р 15/13, 1981.2. Патент США 0 3564929,кл. С 01 Р 15/13, 1967 (протогип),(54)(57) АКСЕЛЕРОМЕТР, содержащийкорпус, маятниковый чувствительныйэлемент, закрепленный в корпусе наупругом подвесе, последовательновключенные датчик угла, усилитель,ключевую схему, блок передачи элект,.80.1107063 А Фроэнергии, соединенный с датчиком момента, выполненный в виде электропроводкой рамки. расположенной в воздушном зазоре магнитной системы о т л и ч а ю щ и й с я тем что с 4Э . ) целью повышения точности измерений, блок передачи электроэнергии выполнен в виде двух фотоэлектрических преобразователей и двух светоизлучающих блоков, причем на маятниковом чувствительном элементе расположены первый и второй фотоэлектрические преобразователи, напротив которых на корпусе расположены первый и второй светоизлучающие блоки, связанные с выходами ключевой схемы.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ускорения.Известен маятниковый акселерометр с упругой подвеской чувствительного элемента 1,11,Недостатком данного акселерометраявляется действие момента обратноговоздействия, обусловленного проволочными токоподводами моментного датчика.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является акселерометрс магнитоэлектрической обратной 15связью, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе,последовательно соединенные датчикугла, усилитель ключевой усилитель 20и датчик момента, причем токоподводк рамке осуществляется по напыленнымметаллическим дорожкам 23.Недостатком такого акселерометра25является ухудшение механическихсвойств кварцевых торсионов из-задополнительного напыления металлом.Цель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем,что в акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе наупругом подвесе, последовательновключенные датчик угла, усилитель, 35ключевую схему, блок передачи электроэнергии, соединенный с датчикоммомента, выполненным в виде электропроводной рамки, расположенной ввоздушном зазоре магнитной системы, 40блок передачи электроэнергии выполнен в виде двух фотоэлектрическихпреобразователей и двух светоизлучающих блоков, причем на маятниковомчувствительном элементе расположены 45первый и второй фотоэлектрическиепреобразователи, напротив которыхна корпусе расположены первый и второй светоизлучающие блоки, связанныес выходом ключевой схемы. 50На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого акселерометра.Акселерометр содержит корпус 1, маятниковый чувствительный элемент 55 2, на котором расположены. два фотоэлектрических преобразователя 3 и 4 с соответствующими положительными выводами 5, 6 и отрицательными - 7, 8, и рамка 9 датчика момента, магнит и магнитопровод 10 датчика момента, упругий подвес 11, датчик угла, например, в виде светодиода 12, фоточувствительной микросхемы 13 и пе рекрывающей планки 14, усилитель 15, ключевую схему 16 и блоки светодиодов 17 и 18.Маятниковый чувствительный элемент 2 укреплен в корпусе 1 на кварцевых торсионах (упругом подвесе) 11.Фотоэлектрические преобразователи 3 и 4 жестко связаны с маятниковым чув" ствительным элементом 2 и электрически соединены встречно между собой и выводами рамки 9 датчика момента. Рамка датчика момента жестко связанас маятниковым чувствительны. элементом 2. Блоки светодиодов 17 и 18 закреплены на корпусе 1 напротив соответствующих фотоэлектрических преобразователей 3 и 4.Перекрывающая планка 14 датчика угла жестко связана с чувствительным элементом 2. Выход Фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла соединен с входом, усилителя 15. Выход усилителя 15 через ключевую схему 16 соединен с обоими блоками светодиодов 17 и 18, Ключевая схема 1.6 обеспечивает подключение одного из блоков светодиодов 17 и 18 в зависимости от полярности напряжения на выходе усилителя 15Акселерометр работает следующим образом.При отсутствии ускорения маятниковый чувствительный элемент 2 не отклонен от положения равновесия и на выходе Фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла электрический сигнал отсутствует, через блоки светодиодов 17 и 18 не протекает и они не излучают. При действии положительного ускорения, например, по направлению оси ОХ, маятниковый чувствительный элемент 2 отклоняется в противоположную сторону, на выходе фоточувствительной микросхемы 13 датчика угла появляется положительный электрический сигнал, который усиливается и корректируется усилителем 15 и через ключевую схему 16 подается на блок светодиодов 17, который создает поток световой энергии, принимаемый только фотоэлектрическим преобразователем 3,1107063 Составитель Ю.МручкоТехред Л,Коцюбняк Корректор А;Тяско Редактор А.Козориз Заказ 5751/31 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 зпреобразующим его в положительный электрический сигнал, поступающий в рамку 9 датчика момента для создания момента обратной связи. При действии отрицательного ускорения, например, в сторону, противоположную направлению оси ОХ, ключевая схема 16 подключает блок светодиодов 18 и при этом работает только фотоэлектрический преобразователь 4, создающий отрицательный электрический сигнал в рамке 9 датчика момента для создания момента обратной связи. Выходной сигнал можно снять, например, с выхода усилителя. 4использование двух блоков светодиодов, двух фотоэлектрических преобразователей соединенных между со.бой встречно и с рамкой датчика мо"мента, позволяет измерять ускоренияпротивоположных направлений по осичувствительности акселерометра, атакже электрически развязать маятниковый чувствительный элемент с 1 О корпусом акселерометра и, вследствие этого, применить кварцевыеторсионы без металлического наполнения, т.е. улучшить механические свойства торсионного подве