Акселерометр

(5)э 6 01 Р 15/09 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения(73) Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 535512, кл. 6 01 Р 15/09, 1975,Авторское свидетельство СССРВ 298894, кл. 6 01 Р 15/08, 1969,(57) Использование: изобретение относитсяк точному приборостроению. Сущность изобретения: акселерометр содержит корпус, .инерционную массу в форме шара, системубесконтактной подвески, соединенную с ие относится к точному прии может быть, в частности, качестве датчика в прецезипических устройствах,.в сисии подвижных объектов, как ое средство при измерении ханических колебаний (ускоь, смещение).ретения - обеспечение воэрения величин ускорений по ниям более простой констерометра с одновременным ысоких метрологических хаНа фиг. 1 и акселерометра "ма измерений,Изобретен боростроению использовано в онных гироско темах навигац метролотическ параметров мв рение, скорост Цель изоб можнос 1 и изме двум направле рукцией аксел сохранением в рактеристик.бражена схема устройств а фиг. 2 - структурная сх цепью питания, и датчики перемещения, подключенные к электронному блоку обработки сигнала, Система бесконтактной подвески выполнена в виде набора пьезоэлектрических колец радиальной поляризации, армированных по внутреннему диаметру износостойкими кольцами и симметрично подключенных к цепи питания, состоящей из последовательно включенных фазовращателя, усилителя и генератора высокой частоты. Посередине набора пьезоэлектрических колец в вертикальной плоскости расположена первая изолирующая прокладка, при этом образуются две секции, одна из которых соединена с шиной заземления, а в другой в двух взаимно пер- а пендикулярных радиальных направлениях расположены вторая и третья изолирующая прокладки, образуя при этом четыре элемейта емкостных преобразователей. 2 ил,Акселерометр содержит корпус 1, инерционную массув форме шара 2, систему бесконтактного подвеса,.которая состоит из вибропреобразователей, выполненных в виде набора пьезоэлектрических колец 3 радиальной поляризации; армированных по внутреннему диаметру иэносостойкими металлическими кольцами 4. Набор колец 3 симметрично подключен к цепи питания; состоящей из последовательно включенных усилителей 5, фазовращателя 6 и генератора высокой частоты 7, 8 конструкции пре-дусмотрены изолирующие прокладки 12 и 13, причем первая изолирующая прокладка 12 расположена посередине набора пьезоэлектрических колец 3 в вертикальной плоскости, образуя две секции, одна из которых соединена с шиной заземления, В другойплоскости, в двух взаимно перпендикуляр- подключенных к входам измерительныхных радиальных направлениях расположе- блоков 8.ны вторая и третья изолирующие прокладки Такое конструктивное решение емкост 13; образуя при этом четыре элемента емко- ного преобразователя позволяет функциостных преобразователей С 1, С 2, СЗ, С 4. 5 нально использовать рабочую поверхностьПреобразователи подключены к электрон- вибронесущего газового подвеса инерционному блоку обработки сигналов, содержа- ной массы 2 акселерометра без дополнищему два измерительных блока 8, два тельных конструктивных изменений дляусилителя 9,два выпрямителя 10 и генера- формирования емкостной системы сьематор колебаний высокой частоты 11. Четыре 10 информации,выхода емкостных преобразователей С 1, При наличии действующего ускоренияС 2, СЗ. С 4 соединены попарно через изме- происходит смещение инерционной массырительные блоки 8 и усилители 9 к входам в форме шара 2 (чувствительного элемента)выпрямителей 10, Генератор колебаний вы- в противоположную ему сторону. С изменесокой частоты 11 подключен к входам изме нием зазора между инерционной массой 2.рительных блоков 8. и наружной сферической поверхностью лиУстройство работает следующим обра-, нейно изменяются величины сигналов О,зом; Оу, которые пропорциональные величинамОт генератора колебаний высокой час- емкостей, т.е, С = 1(Х), С=(У), а, соответсттоты.7 через фазовращатель 6 подается уси венно, величинам действующих ускоренийленное усилителем 5 напряжение на Пхи Пу.электроды пьезоэлектрических колец 3. Фа- Формула изобретениязовращатель 6 смещает фазу напряжения Акселерометр, содержащий корпус,питания каждого пьезоэлектрического коль- инерционную массу в форме шара, системуца 3 относительно соседнего на 2 П/и, где п 25 бесконтактной подвески, соединенной с- число пьезоэлектрических колец в одном цепью питания, и датчики перемещения,вибропреобразователе, При достаточно подключенные к электронному блоку обра. большом числе пьезоэлектрических колец ботки сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,(не менее 6) и фаз питающего напряжения что, с целью повышения точности измерекартина деформации в радиальном направ- З 0 ний, в.него введены изолирующие прокладлениипьезоэлектрическихколецЗизапрес- ки, а система бесконтактной подвескисованных по их внутреннему диаметру выполнена в виде набора пьезозлектриче. износостойких колец имеет форму синусои- ских колец радиальной поляризации,.армидальной бегущей волны,. Так как соответст- рованных по. внутреннему диаметрувующие пьезоэлектрические кольца 3 35 износостойкими кольцами и симметричновибропреобразователя питаются парал- подключенных к цепи питания, состоящейлельно, направления движения бегущих из последовательно включенных фазовра. волн противоположны и направлены снару- щателя, усилителя и генератора высокой ча-.жи во внутрь. Это способствует нагнетанию стоты, причем первая изолирующая,газа(в нормальных условиях эксплуатации 40 прокладкарасположенапосерединенабора- воздуха), из окружающей среды.в зазор Ьпьезоэлектрических колец .в вертикальноймежду сферической поверхностью инерци; плоскости, образуя две секции; одна из коонной массы 2 и износостойкими кольцами торых соединена с шиной заземления; а а4, что приводит к созданию между ними другой в двух взаимно перпендикулярныхслоя газа повышенного давления. 45 радиальных направлениях расположеныВ целях измерения пространственного вторая и третья изолирующие прокладки,смещения инерционной массы 2 в пределах образуя при этом четыре элемента емкоствеличины бокового зазора Ь, используется ных преобразователей,- которые подключенабор правых колец(бтносительно эквато- ны к электронному блоку обработкириальной плоскости конструкции), который 50 сигналов, содержащему два измерительныхразделенизолирующейпрокладкой 12.Кро- блока, два выпрямителя, два усилителя име того, этот набор колец дополнительно генератор колебаний высокой частоты, приразделен в двух взаимно перпендикуляр- этом четыре выхода емкостных преобразоных радиальных направлениях изолирую- вателей соединены попарно через измерищимипрокладками 13,0 бразованныетаким 55 тельные блоки и усилители с входамиобразом четыре сферические поверхности выпрямителей, атенератор колебаний высоприменяются в качестве пластин емкостно-кой частоты подключен к входам измери-.го преобразователя С 1, С 2, СЗ, С 4 (фиг,2), тельных блоков.1816321 еда ктор Заказ 1651 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,. Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Составитель Техред М.Мо твеевал Корректор Т. Вашкович