Двухкомпонентный акселерометр

А П И ЗОБ Сова СоветокииоциалистическихРеспублик НИ ТЕЛЬ СТВУ У СВИ К АВТОРСГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам и 1 обретений 1.76 ень515,04.76 3) открыт Автор исейченк об етени 71) Заявитель Ленинградский политех М, И, Калинина скии инстит ЫИ АКСЕЛЕ 54) ДВУХКОМПОНЕН акселеромеейном и уг- независимо(61) Дополнительное к авт 2) Заявлено 21,05,74 (21 с присоединением заявк (23) ПриоритетОпубликовано 05,02,76, Бюл Дата опубликования описан Изобретение относится к измерительнои технике и может быть использовано при измерении одновременно двух линейных ускорений или одного линейного и одного углового.Известные двухкомпонентные акселерометры, содержащие две подвижные обмотки, подвешенные на упругом подвесе и расположенные в зазоре магнитной системы, два датчика перемещения и цепи обратной связи, не позволяют получить одновременно информацию о линейном и угловом ускорении.Предложенный двухкомпонентный акселерометр отличается от известных тем, что обмотки намотаны на общем каркасе таким образом, что их активные части взаимно перпендикулярны, одна из них выполнена зигзагообразной. Магнитопровод выполнен и-полюсным с радиальным полем, причем упругий подвес состоит из двух крестообразных растяжек, закрепленных в центре магнитопровода с одного конца и на каркасе обмоток с другого.Благодаря такой конструкциитра получают информацию о линчовом ускорении одновременно иодну от другой,На чертеже показан предложенный двух- компонентный акселерометр, разрезы по А - А и Б - Б. п 502334 Подвижная часть акселерометра выполнена в виде тонкого алюминиевого цилиндрического каркаса 1 (толщиной порядка 0,3 - 0,4 мм) с круговой обмоткой 2, на которую наклеена на изоляционной подложке, например, из папиросной бумаги однослойная зигзагообразная обмотка 3 (см. развертку обмотки на чертеже), Выводы от катушек представляют собой токоподводы малой жесткости - свободно подпаянные растяжки сечением порядка 0,2)(0,02 мма, пропускающие ток до 30 - 50 ма. Для жесткости края цилиндрического каркаса имеют ободки толщиной порядка 1,5 мм и высотой порядка 4 мм, в которые запрессовываются латунные стойки 4. К ним с небольшим натяжением подпаиваются растяжки 5, которые располагают взаимно перпендикулярно и запаивают в проточках латунной колонки 6 диаметром около 2 мм. Колонка 6 запрессована в магнитопровод 7 из армко с выфрезированными восьмью полюсами и двумя взаимно перпендикулярными канавками с обеих сторон, в которых свободно размещены растяжки.Магнитная система состоит из двух идентичных половин, содержащих кожух - магнитопровод с восемью полюсами, в днище которого по центру впаяны постоянные магниты 9. Магнитопровод 8 садится на магниты 9, центрируется и плотно обжимается ими с помощью четырех винтов 10, Датчиком линейных перемещений служит катушка 11 вихре- токового датчика, устанавливаемая на магнитопроводе 8 над торцом каркаса. Для преобразования угловых перемещений в электрический сигнал служит вторая катушка 12 вихретокового датчика перемещений, устанавливаемая вблизи латунной стойки.Чувствительность вихретоковых преобразователей линейных перемещений с учетом каскада усиления, например, на интегральной схеме УТ 221 выбирается порядка 0,04 в/мкм, угловых перемещений 600 в/рад.Выполнение упругого подвеса в виде системы двух звездообразно закрепленных растяжек-нитей круглого или квадратного сечения (например, из берилиевой бронзы) обеспечивает две степени свободы вдоль оси, перпендикулярной плоскости растяжек, и вокруг этой оси. Линейная жесткость подвеса зависит от начального натяга, диаметра каркаса, момента сопротивления растяжек,Угловая жесткость в значительной степени зависит от длины пропайки в середине растяжки, которую для снижения жесткости следует по возможности уменьшить.Акселерометр работает следующим образом. При действии линейных ускорений вдоль оси Х на массу подвижной части действует импульсная сила, которая вызывает перемещение подвижной части, преобразуемое вихретоковым датчиком с усилителем обратной связи в электрический ток, поступающий в катушку 2 и создающий компенсирующее усилие для линейных ускорений.При действии угловых ускорений вокруг 5 оси Х (или линейных ускорений, перпендикулярных оси Х, при специально разбалансированной грузом-маятником подвижной части) возникает вращающий момент, Вращающий момент вызывает поворот подвижной части и 10 смещение стойки. Поворот преобразуется вихретоковым преобразователем угловых перемещений в электрический ток, поступающий в катушку 3 обратной связи и создающий компенсирующий момент для угловых ускорений.15Формула изобретенияДвухкомпонентный акселерометр, содержащий две подвижные обмотки, подвешенные 20 на упругом подвесе и расположенные в зазоре магнитной системы, два датчика перемещения и цепи обратной связи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения информации об угловом ускорении, обмотки намо таны на общем каркасе так, что их активныечасти взаимно перпендикулярны, одна из них выполнена зигзагообразной, а магнитопровод - а-полюсным с радиальным полем, причем упругий подвес выполнен в виде пары 30 крестообразных растяжек, прикрепленных вцентре магнитопровода, а по периферии - к каркасу обмоток.502334 х еда р,зсдп,д;л:. / Составитель Р. Александровактор Т. Орловская Техред М, Семенов Корректор Л. Котова Подписно аказ 723/13ЦНИИП ипография, пр. Сапунова, 2 Изд.250 Государственного по делам изоб 3035, Москва, ЖТираж 1029митета Совета Министров Стений и открытийРаушская наб., д. 4/5