Акселерометр

(191 (Н Р 15/08 РЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ 4-1 ес- енГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к изме"рению низкочастотных линейных ускорений акселерометром с жидкостнымподвесом инерционной массы. Цельизобретения - увеличение ресурса работы акселерометра. В процессе измерения ускорений инерционная масса 3,помещенная в магнитную жидкость,перемещается в трубчатом корпусе 1относительно сигнальных 8, 9, силовой 19 и возбуждающей 6 обмоток. 2При этом происходит разбаланс моста взаимной индуктивности, образованног сигнальными обмотками 8, 9, вторичной обмоткой 12 катушки 10 взаимоиндуктивности и входными цепями операционного усилителя 14. Первичная обмотка 11 катушки взаимоиндуктивности эапитывается от генератора 7 через обмотку возбуждения 6 и второй операционный усилитель 13. Разбаланс моста взаимной индуктивиости в виде сигнала с операционного усилителя 14 после синхронного детектора 16 усиливается усилителем 17, нагруженным силовой катушкой 19, Последняя возвращает инерционную массу 3 в исход ное положение, Инерционная масса 3 выполнена в виде полого цилиндрич кого магнита 4 с торцовыми скругл ными магнитными заглушками.5. Отноше ние внутреннего диаметра цилиндра к внешнему составляет 0,7. 1 ил.3 150817Изобретение относися к измерениюпараметров движения, в частности книзкочастотным линейным акселерометрам с магнитожидкостным подвесоминерционной массы.Цель изобретения - увеличение ресурса работы акселерометра,На чертеже представлена упрощенная конструктивная схема магнитожидкостного акселерометра.Акселерометр содержит трубчатуюполость 1 из немагнитного материала,наполненную магнитной жидкостью 2.В ней помещена инерционная масса 3,. 15представляющая собой полый тонкостенный цилиндрический магнит 4, герметически закрытый с торцов заглушками5 из магнитожесткого материала споверхностями, представляющими собой одноосные полуэллипсоиды. Кроме-этого, акселерометр содер:кит дат.чик перемещения инерционной массы,включающий в себя мост взаимной индуктивности, состоящий из обмотки 6 25возбуждения, генератора 7, двух диф"ференциально включенных вторичныхобмоток 8 и 9 с заземленной среднейточкой, компенсационной катушки 10взаимоиндуктивности 11 - 12 - первичная и вторичная обмотки) и двухоперационных усилителей 13 и 14,Входной сигнал операционного усилителя 13 составляет часть напряженияобмотки 6 возбуждения, определяемуюделителем 15 напряжения, при этомвыход операционного усилителя 13подключен к первичной обмотке 11 компенсационной катушки 10 вэаимоиндук"тивности, вторичная обмотка 12 которой включена в цепь измерительныхобмоток 8 и 9. Вторичные обмотки 8и 9 подключены к входу дифференциального операционного усилителя 14, выход которого подключен к входу синхронного детектора . 16. Выход. последнего подключен к усилителю 17, нагруженному обратным преобразователем18, .состоящим из силовой катушки 19управления с последовательно включен"ным сопротивлением 20.50Магнитожидкостной акселерометрработает следующим образом.При отсутствии ускорения инерционная масса находится вустойчивом равновесии и занимает относительно сило 55вой катушки 19 симметричное положение. Переменными сопротивлениями 15и 21 осуществляется баланс реактивных 3. 4и активных элементов вторичных цепей моста взаимной индуктивности, чем обеспечивается нулевой сигнал датчика перемещения. При наличии ускорения на инерционную массу действует сила инеРЦииР 4 Ь . аЧ т р котораЯ выво дит его из положения равновесия, что будет зафиксировано датчиком перемещения (здесь У п,т - объем инерционной массы, д- разность плотностей пробного тела и магнитной жидкости), Сигнал разбаланса, снимаемый с дифференциального операционного усилителя 14, через синхродетектор 16 и усилитель 17 подается на силовую управляющую катушку .19 в виде постоянного тока Т, пропорционального величине ускорения а, Магнитное поле тока в катушке 19 приводит к возникновению магнитной силым 1 о( г Р Тнк 7 Н .пр,т 1где 1. - остаточная намагниченностьматериала магнита;- плотность материала магнита;Т. - намагниченность магнитнойжидкости;Ч И - внешний градиент ма гнитно гополя силовой катушки;(Ид= 4 п 10 1 Тн/м,возвращающей инерционную массу в исходное положение.Таким образом, при Р 4Рпроисходит полная компенсация возмущающего воздействия. Ускорение а определяется как:пР,тСигнал, пропорциональный ускорению а, фиксируется в виде напряжения на сопротивлении 20.Формула изобретенияАкселерометр, содержащий тру 6 чатый герметичный корпус, заполненный маг" нитной жидкостью, инерционную массу, помещенную в жидкость,- обмотку возбуждения, генератор, две сигнальные об" мотки, синхронный детектор, усилитель и силовую катушку, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, чт.о, с- целью увеличе" ния ресурса работы акселерометра, он снабжен мостом взаимной индуктивности, двумя операционными усилителями и компенсационной катушкой взаимоиндукЗаказ 553 б/48 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15081 тивности, при этом мост взаимной индуктивности образован сигнальными ,обмотками, вторичной обмоткой катушки взаимонндуктивности и входными цепями первого операционного усилителя,5 выход которого через синхронный детектор подключен к усилителю, при , этом первичная обмотка катушки взаимонндуктивности подключена к выходу второго операционного усилителя, входкоторого подключен через обмотку возбуждения к генератору, а инерционная масса выполнена в виде пологоцилиндрического магнита с торцовымискругленными магнитными заглушками,при этом отношение внутреннего ивнешнего диаметров выбирается равным 0,7.