Акселерометр

СО 1,"3 С.,ЗЕТСКИХ СОЦИАЛИСИчЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) и) 1 Р 15/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США М 4226120.кл. б 01 Р 15/08, 1980,Заявка ФРГ М 2620914,кл. 6 О 1 Р 15/08, 1978,АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение относится к фотоэлектриким акселерометрам, предназначенным для различных объектов, Цель изобретения -уменьшение нелинейности выходной характеристики акселерометра, В процессе измерения светопоглощающий элемент деформируется при увеличении измеряемого ускорения до значений, при которых свето- электрическая характеристика приемника 4 становится нелинейной, срабатывает схема 6 сравнения. При этом подключаются дополнительный источник 5 излучения и блок 7 вычитания. Источник 5 излучения создает световой поток, смещающий рабочую точку приемника 4 в линейную область. 4 ил, 1704097Р зсг етеиие О; и-. Си гсс к избег рениюпараметров движения, в час 1 ности к измерителям линейных ускорений прямого преобразования фотоэлектрическ Ого типа дляобъектов различного класса и назначения,Целью изобретения является уменьшение нелинейности выходной характеристики акселерометра.На фиг. 1 и редста елена структурнаясхема акселерометра; на фиг. 2 - конструкция кинематического устройства и его оптических связей: на фиг. 3 и 4 - выходнаяхарактеристика акселерометра и рабочаяхарактеристика фотоприемника, соответственно,Акселерометр содержит источник 1 оптического излучения, оптически связанныйс кинематическим устройством 2, соединенные через первый полюс оптического соединителя 3 с приемником 4 оптическогоизлучения, на второй входной полюс оптического соединителя 3 подключен источник5 оптического излучения смещения, электрический выход приемника 4 подключен квходам схемы б сравнения и блока 7 вычитания, причем выход схемы б сравнения соединен с вторым входом блока 7 вычитанияи управляющим входом источника 5 излучения смещения.Кинематическое устройство 2 (фиг, 2) содержит светочувствительный элемент 8, оптически связанный по входу с источником 1оптического излучения, по выходу с первымвходным полюсом оптического соединителя3, контактирующий с светочувствительнымзлементсгл 8, светопсглсщеюш,.й злеглент 9закреплен на поверхности мембраны 10, скоторой контактирует ине; :нное тело(ртуть) 11,Алселерометр работает следующим обПри наличии ускорени, Ф, ссьпадаюЩЕГО С ОСЬЮ г, ЕСТЕИТЕЛНОСтИ КИНЕМатИЧЕСКОгс С рэйстаз 2, ПОддд ТЕ "ЕМ И - -:пг -Оготег 11 мембрана 10 (ф г, 2) пр:.;.естся,вследствие чего светопоглощающий элемент 9 изменяет площадь Огтического кон.актг с поеерхнсстью свето., ес.еи =льнсгоэлемента 8. В результате этого часть светоесй энергии поглощается, уменьшая велиЧИУ СТРажЕННСГО СЕЕТОЕСгс ПОТСКа,дсс;и ающегс приемника 4 излучецис. Выхсдчая характеристила акселерс; етрг б, =йО ) имеет соотеетстеующий еид (фиг, 3),ф . -"мал ь -Ому ускорению г, = 0 сост естстмаксимаьный выходной сигнал О 8есзрастзнии ускорения световой потокна входе приемника 4 уменьшается и соот - . .1 еенно уменьшается не:1 кение на 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 еыоде приемнила. Когда ускорение б, увеличивается до такого значения, что световой поток на входе приемника 4 достигает нижней границь Ф,а линейного участка рабочей характеристики фотоприемника Ох - 12( Ф) (фиг. 4) и напряжение на его выходе станет равным Опв, срабатывает схема б сравнения. ко орая подключает дополнительный источник 5 излучения смещениг и блок 7 вычитания, При этом дополнительный источник 5 излучения создает световой поток Фо = Фмь(фиг. 4), который смещает рабочую точку на линейный участок в точкуФ =4 Ъп+Фо =2 ФМпДля того, чтобы на выходе напряжение соответствовало текущему значению ускорения, включается блок 7 вычитания, который выполняет функциюО= Ох Оогде О - напряжение на выходе приемника 4 после включения дополнительного источника 5 излучения.Когда на выхоре приемника 4 напряжение станет равным О = Оь, т. е. Ф = фМп (фиг. 4), на выходе блока 7 вычитания напряжение станет равным Ох - Огпп-Оо.Формула изобретения Акселерометр, сбдержащий установленный в корпусе чувствительный элемент, выполненный в виде контактирующих между собой каплееидного светопоглощающего элемента и светопроеодящего элемента, нагруженнь х инерционной ма:сс, и закрепленных в корпусе, а также источник и приемник излучения, оптически связанные между собой через сеетопповодящий элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения нелинейности выходной характеристики акселег сметра, е него дополнительно веере ь, источни Оптическсгс ИЗЛУЧЕНИЯ С :-,;.:, ОПТ. ЧЕС. 1 Й ССЕдИНИ- тель, схема сра;нения и блок вычитания, причем выход дспслнительного источника излучения смещения через огтический саетоВОд ПОдСОЕдИНЕц . ГЕОЕОМу -- ,Сл ПОЛЮСУ оптического соединителя, к второму еходному полюсу котс,.с с пор"Оедиче через спти- ЧЕСКИЙ СЕЕТОЕСД ЕЫХОД СЕЕТО -.- СТЕИЕЛ.НОГО элемента, вьхсдчой полюс соединителя сп и- чески связан с приемником излучения, электрический выхор которого под люоен к вхору схемы сравнения и гереому вод блоа вычитания, выход схемы сраенени= соединен с вторым входом блока вычитания и управляющим входом источника излучения смещения, а СВЕтОПОГЛОЩаЮЩИй ЭЛЕМЕНТ ЗаКРЕг СЕН В корпусе иа мембране.14097 Ом ав и фОтг 4) ставитель И.Лукомскийхред М.Моргентал Корректор Л.Патай едактор Н.Бобков Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина 11 10 каз 61 ТираВНИИПИ Государственного113035, М Подписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССква. Ж.35, Раущская наб., 4/5