Устройство для измерения углов наклона

1474680 Союз Соеетскик Социалистических Республик(32) Приоритет -Опубликовано 25.06.75. Бюллетень23Дата опубликования описания 27.10.75 овета РЯииистров СССРаю делам изобретений и открытий(088,8) 2) Авторы изоб петен В. Н. Тимофеев, В. А. Чикин, В. П. федоров,А. В. Воскресенский, Б. К. Старченков и М. И. Емелин Рязанский радиотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ О Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для выравнивания различных устройств, например чувствительных элементов гироскопических приборов с маятниковой коррекцией по двум осям.В известных системах маятниковой коррекции гироприборов,используют электролитические уровни, представляющие собой герметическую камеру, частично заполненную электролитом, так что между ним и центральной частью крышки камеры располагается воздушный пузырек. Последний частично перекрывает четыре изолированных один от другого электрода, остальная площадь которых соприкасается с жидкостью. Величина площади контакта каждого из электродов с электролитом примерно тьропорциональна сопротивлению между соответствующим электродом и металлическим корпусом камеры, что позволяет изменять токи в системе коррекции пропорционально углам отклонения уровня относительно горизонтальных осей.В таких устройствах чмвствнтельность ограничена и обычно не превышает трех минут.Цель изобретения - повышение чувствительности и увеличение диапазона линейности характеристик выходного оипнала.Для этого в предлагаемом устройстве электроды встроены в электретные пленочные датчики, преобразующие давление жидкости в электрическое напряжение, а:в центре корпуса, симметрично относительно электретных датчиков, установлен пьезоэлемент, возбуждающий колебания в жидкости, причем рабо чпе грани пьезоэлемента рааположены подуглом в 45 к плоскостям электретных пленок.В каждом из датчиков сторона электретной пленки, обращенная к жидкости, покрыта слоем металла и служит одним электродом, а другой электрод образован металлизированным слоем, нанесенным на поверхность резонансной камеры датчика.На чертеже приведена принципиальнаясхема предлагаемого у"стройства.Ооновная часть устройства собрана в металлическом корпусе 1,Пьезоэлемент 2, возбуждающий звуковыеколебания в жидкой среде 3, заполняютцей внутреннюю полость корпуса, запрессован в пробке 4, помещенной в расточенное для не .углубление в корпусе вместе с уплотняющей резиновой прокладкой 5, в которой пробка прижимается сверху крышкой 6.Электретные датчики, воспринимающие при 25 наклонах корпуса давление жидкости, расположены в углублениях, образованных расточхой сквозных отверстий в боковых стенках корпуса. Каждый из четырех датчиков включает в себя латунное кольцо 7 с наклеенной З 0 на него электретной пленкой 8, металлизиропаиной со стороны, обращенной к жидкости. Зтот металлизираванный слой является одним из элсктродов и соединен через латунное кольцо с порпуссм пржбора; кольцевую фторопластсвую прокладку 9, задающую зазор. между электретной плевкой О и резонансной камерой 10; резонансную камеру 10 с нанесенным на ее поверхность металлизирсванным слоем, трающим роль второго электрода датчика. Зтот электрод соеди;нен выводом 11 с затвором канального транзистора, благодаря которому осуществляется согласовывание элсктретного датчика со схемой дифферецциальяогс усилителя.Для исключения попадания жидкости в зазор между электретной пленкой и резонансной камерой кольцо 7 имеет на всей окружности специальный острый 1 выступ, вдавливающийся в свинцавую прокладку 12.крышка 13, прижимающая электретный датчик к прокладке 12, выполнена таким ооразом, что может служить одновременно осно 1 ванием для монтажа электретной части прибора, включающей унифицированные электрические схемы (автотенератор гармонических колебаний звукавой частоты, дифференциальные усилители).При изменении зазора между электретной пленкой и преобразавателем (отклонение устройства от плоскости горизонта) на затворе камального транзистора наводится переменный сигнал, несущий информацию о положении датчика относительно плоскости горизонта и определяющий работу исполнительвых ортанов при горизонтировании устройства. Наличие пары датчиков по каждой из двух взаимно перпендикулярных осей плоскости горизонта обеспечивает при использовании схемы дифференциальных усилителей, с одной стороны, получение высаких техничестсих характеристик прибора, а с другой, вычитание сигнала сшибки, возникающей при изменении 5 внешних факторов (например, температуры).На работу прибора влияет величина,и временная стабильнссть заряда электрета. В данном случае используют пленочные электреты на основе полимерсв, имеющие высоцкие по 1 О вели пне и стабильные эо времени эле 1 ктретные заряды.Предмет изобретения15 1. Устройство для измерения углов наклона, например, чу 1 вспвительных элементов гироскопических приборов, содержащее заполненный жидкостью замкнутый корпус, и электроды, расположенные в двух взаимно перпенди 20 кулярных плоскостях, отличающееся тем, что,с целью повышения чувствительности и увеличения диапазона линейности характеристиквыходного сигнала, электроды встроены вэлектретные пленочные датчики, преобразую 25 щие давление жидкости в электрическое напряжейие, а в центре корпуса, симиетричноотносительно электретных датчиков, установлен пьезоэлемент, возбуждающий колебаниев жидкости, причем рабочие графини пьезоэле 30 мента расположены под углом в 45 к плоскостям электретных пленок.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что в каждом из датчикав,сторона электретной пленки, абращенная к жидкости, покрыта35 слоем металла и сл 1 ужит одним электродом, а,другой электрод образова 1 н металлизированным слоем, нанесенным на поверхность резонансной казимеры датчика,474680 в Составитель Л. Колюбакинаедактор Т. Иванова Техред М. Семенов Корректор В. Гутман Заказ 932/1364ЦНИИ ПодписноеСР ип. Харьк. фил. пред. Пате Изд, Мо 844 Государственного по делам изо Москва, Ж, Тираж 782комитета Совета Министровретений и открытийРаушская наб., д. 4/5