Ан ссср

ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И Е Союз СоветскихоцивдистицескихРеспублик ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от вт. аадете,сгп Л 298894 М. Кл. 6 01 р 15/08 Заявлено 21,Х 11,1971 ( 1727677/18-1 исоединением заявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изооретенийч открытий Приоритет УДК 531,768(088.8) Опубликовано 26.Х.1973 Бюллетень4 Дата опубликования описания 20.111.1974 Авторыизобретения Л. Д. Гик, М. Г. Смирнов и Ю. А. Щепеткин ститут автоматики и электрометрии Сибирского отделен АН СССРЗаявитель КСЕЛ ЕРОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике.Известен акселерометр из основногоавт. св,298894 содержащий корпус, инерционную массу в форме шара, систему бесконтактной подвески в виде катушек возбуждеши, помещенных в магнитопроводы, расположенные по трем взаимно перпендикулярным осям диаметрально противоположпо относительно шара, систему датчиков перемещения в вцдс измерительных катушек, расположенных ца тех же магнитопроводах концентрично с катушками возбуждения, генератор звуковой частоты, коммутаторы выполненные, например, в виде электромеханического ключа, связанного с реле времени и соединенного с одним выводом катушек возбуждения и с выходным зажимом генератора звуковой частоты, а также блок демпфирования, выполпепцый в виде трех балапсцых транзисторных усилцтелей с эмиттерной связью, коллекторцые цепи которых через диоды соединены со вторыми выводами катушек возбуждецця соответствующцх каналов, причем аноды и катоды диодов подсоединены через емкости к заземленному выходному зажиму генератора звуковой частоты.Такой акселерометр характеризуется узостью динамического диапазона и связанной с этим возможностью потери измерительной информации при действии ускорений, превышающих установленный предел измерения. Это происходит вследствие работы акселерометра по жестко фиксированной программе, при отсутствии связи между положением цнерциоц ной массы и моментом включения катушекг оз бужден и я.Кроме того, время замкнутого состояниякоммутатора выбирается лишь из условия малости его по сравнению с длительностью рс жима измерения. Вследствие этого момент отключения катушек возбуждения не привязан к определенной фазе колебаний инерционной массы, из-за чего скорость ее движения оказывается в этот момент случайной величиной.15 Наличие остаточной скорости в начале режима измерения увеличивает порог чувствительности ц снижает точность.Предлагаемый акселерометр отличается отизвестного тем, что оц снабжен амплитудным 20 дискриминатором, инвертором ц двумя схемами ИЛИ, входы первой цз которых соединены со входами второй ц с выходамц датчцдо перемещения, выход первой схемы ИЛИ связан со входом дискриминатора пепосредсг веццо, а второй - через ццвертор и первуюсхему ссИЛИ, причем выход дискриминатора присоединен к реле времени коммутатора,На фиг. 1 изображена конструктивая схемапредлагаемого акселерометра; на фиг. 2 - ЗО электрическая схема одного цз его каналов,25 ЗО 35 40 45 50 55 Во внутренней полости корпусаакселерометра свободно подвешена инерционная масса 2 в форме шара, изготовленная из токопроводящего материала, например из алюминия, меди или серебра. На внутренних стенках корпуса жестко закреплены три пары измерительных катушек 3, 4. Концентрично с ними расположены катушки возбуждения 5 и 6, являющиеся элементами бесконтактной подвески инерционной массы. Катушки 3 - 6 расположены на магнитопроводах 7. Число пар катушек выбирается равным числу измеряемых компонент вектора ускорения.Измерительные катушки 3 и 4 (фиг. 2) включены в контуры генератора радиочастоты 8 и 9, выходы которых соединены со входами смесителя 10. Генераторы 8, 9 и смеситель 10 образуют дифференциальный частотный датчик перемещения. Выход смесителя 10 связан со входом блока двойного цифрового дифференцирования 11 и входом частотного демодулятора 12, Выход демодулятора 12 подключен через блок аналогового дифференцирования 13 к входу блока демпфирования 14. Катушки возбуждения 5 и 6 одним своим выводом соединены через ключ 15 с выходным зажимом генератора звуковой частоты 16. Ключ 15 управляется реле времени 17, Вторые выводы катушек возбуждения 5 и 6 связаны с блоком демпфирования.Акселерометр снабжен амплитудным дискриминатором 18, инвертором 19 и схемами ИЛИ 20 и 21. Входы схемы ИЛИ 21 соединены с соответствующими входами схемы ИЛИ 20, с выходами датчиков перемещения и выходом частотного демодулятора 12. Выход схемы ИЛИ 21 связан со входом дискриминатора 18 непосредственно, а выход схемы 20 - через инвертор 19 и схему ИЛИ 21. Выход амплитудного дискриминатора 18 присоединен к реле времени 17.Акселерометр работает следующим образом, При замыкании ключа 15 под действием импульса реле времени 17 по катушкам возбуждения 5 и 6 протекает ток от генератора звуковой частоты 16 и инерционная масса 2 выводится в центральное положение. Длительность состояния ключа 15 такова, что отношение ее к полупериоду собственных колебаний инерционной массы составляет целое число. В режиме измерения ключ 15 разомкнут, катушки возбуждения 5 и 6 обесточены.При ускоренном движении корпуса 1 прибора инерционная масса 2 отклоняется от центрального положения равновесия. При этом возможны два случая. В перовом случае величина действующего ускорения такова, что напряжение на выходе частотного демодулятора 12 (на выходе датчика перемещения), пропорциональное смещению инерционной массы, до момента очередного замьькания ключа 15 не достигает значения, достаточного для срабатывания амплитудного дискриминатора 18. Движение массы происходит до тех пор, пока ключ 15 не замкнется. Длительность замкнутого и разомкнутого состояний ключа 15 в этом случае задает реле времени 17.Во втором случае действующее ускорение существенно больше, чем в первом случае. При этом смещение инерционной массы 2 за время, меньшее установленного времени (до момента следующего замыкания ключа 15), достигает критической величины, например 80 О/, рабочего зазора. Напряжение с выхода частотного демодулятора 12 оказывается достаточным для срабатывания амплитудного дискриминатора 18 (например, заторможенного блокинг-генератора).Амплитудный дискриминатор вырабатывает короткий импульс, который, поступая на реле времени 17, вызывает его срабатывание и замыкание ключа 15, после чего инерционная масса 2 возвращается в центральное положение, и весь процесс измерения повторяется.Изменение положения инерционной массы относительно измерительных катушек 3 и 4 приводит к появлению на выходе смесителя 10 разностной частоты, пропорциональной перемещению массы, а на выходе блока двойного цифрового дифференцирования 11 - сигнала, пропорционального измеряемому ускорению,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить динамический диапазон и повысить точность измерения. Предмет изо бр ет ения Акселерометр по авт, св.298894, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерения, он снабжен амплитудным дискриминатором, инвертором и двумя схемами ИЛИ, входы первой из которых соединены со входами второй и с выходами датчиков перемещения, выход первой схемы ИЛИ связан со входом дискриминатора непосредственно, а второй - через инвертор и первуюсхему ИЛИ, причем выход дискриминатора присоединен к реле времени коммутатора,.2 гавптель В. Жилейки Иванова Редак Камышнико Заказ 556/13 Изд189 ЦНИИПИ Государственного по делам изо Москва, Ж, Поди псноССР Тираж 755комитета Совета Министретений и открытийРаунскан наб., д. 4/5 пографин, пр. Сапунова, 2 б 7 орректор М. Лейзерман