Двухстепенный акселерометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк ьвтоаскомю свидетельств Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик тельное к авт. сеид-ву 4.77 (21) 24753 б 9/18-1(22) Заявл 01 Р 15/О присоединением заявки Морственный коиите СССР аи изобретений открытий(54) ДВУХСТЕПЕННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТ ки акселе яина акселероипе электтвительные ров предемные конзмерами по кселероики угла, и силы и метр риче элем став Изобретение относится к рометрам для систем управлени вигации подвижных объектов.Известны двухстепенныеы, работающие на принцской пружины 1, Чувсенты таких акселерометляют собой сложные объструкции с соизмеримыми равсЕм трем осям. Линейные аметры имеют емкостные датчэлектродинамические датчикпазодинамическую опору. Эти известные акселерометры характеризуются тем, что усложнена форма чувствительного элемента, необходимо принимать специальные меры для устранения вращения чувствительного элемента относительно третьей оси, что принципиально для газодинамической опоры; электродинамические датчики, примененные в этих акселерометрах - нелинейны. Все это в основном устранено в маятниковых акселерометрах с упругой опорой с емкостными датчиками угла и магнитоэлектрическими датчиками силы. Наиболее бливким по техничеС- кой сущности является акселерометр, содержащий маятниковый чувствительный элемент на двухстепенной упругой опоре, магнитоэлектрические датчи силы, емкостные датчики угла и обратный преобразователь 2), Эти акселерометры представляют собой объемную конструкцию, состоящую преимущественно из деталей, имеющих форму тел вращения с перпендикулярными осями. Сложность констру ции обуславливают технологические сложности изготовления деталей и сборки, что отрицательно сказывает ся на надежности изделия.Цель изобретения заключается в упрощении конструкции. В описываемом акселерометре это достигаетсятем, что в нем обмотки датчиковсилы и подвижные электроды датчико угла выполняют плоскими и располагают параллельно оси чувствительности акселерометра, а магнитнаясистема, общая для всех датчиковсилы, содержит один кольцевой магнит, ось которого перпендикулярнак осям чувствительности.На фиг.1 изображена упрощеннаяконструктивная схема описываемого акселерометра; на фиг. 2 - расположение силовых обмоток датчиков сили подвижного электрода емкостныхдатчиков угла; на фиг,3 - конструкция и взаимное расположение полюсов верхней замыкающей части магнитной системы и неподвижных электродов датчика угла; на фиг.4 - конфигурация нижней части магнитной системы.Аселерометр содержит неметаллический маятниковый чувствительный элемент 1, состоящий из цилиндрического стержня с утонением вблизи места креплении и прикрепленной к его торцу тонкой круглой пластины. На одну сторону пластины нанесены, например, методом напыления четыре плоских катушки 2 датчиков силы - по две на каждую ось чувствительности; на другую сторону пластины нанесен подвижный электрод 3 емкостных датчиков угла, Пластина элемента 1 располагается в поле постоянного магнита 4, магнитный поток которого (показан на Фиг,1 пунктиром) проходит через магнитопровод 5 нижней 20 части магнитной системы, магнитопровод 6 верхней части магнитной системы и воздушные зазоры, образованные явно выраженными полюсами магнитопроводов. Подвижный электрод 3 и 25 четыре неподвижных электрода 7 образуют две пары емкостей, величина которых зависит от положения пластины в воздушном зазоре. Детали 8 и 9 служат для крепления элемента 1 и ограничения его угловых смещений. Экранирующий магнитопровод 10 сочленяется с верхним и нижним магнитопроводами 5 и 6 через немагнитные втулки 11.При Ускорении объекта в плоскости, 35 перпендикулярной к оси элемента 1, ой под действием сил инерции отклоняется от положения равновесия,Отклонение преобразуется емкостными датчиками угла, расположенными попарно 40 под углом 90 , в электрический сигнал,йкоторый в свою очередь преобразуется электронными устройствами в постоянный ток, засылаемый в соответствующие пары катушек 2 датчиков силы. Взаимодействие тока в катушках 2 датчиков силы с магнитным полем постоянного магнита 4 в воздушных зазорах между явно выраженными полюсами магнитопроводов 5 и 6 создает усилие, компенсирующее момент от инерционных сил и возвращающее элемент 1 в положение равновесия.Величина тока в катушках 2 датчика силы является мерой измеряемого ускорения.ФорМула изобретенияДвухстепенный акселерометр, содержащий маятниковый чувствительный элемент на упругой двухстепенной опоре, магнитоэлектрические датчики силы, емкостные датчики угла и обратный преобразователь, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, обмотки датчиков силы и подвижные . электроды датчиков )угла выполнены плоскими и расположены параллельно оси чувствительности акселерометра, а магнитная система, содержащая кольцевой магнит, магнит ная и совпадающая с ней геометрическая оси которого перпендикулярны к осям чувствительности, выполнена общей для всех датчиков силы.Источники инФормации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент США 93520197,кл, 73-516, 1966.2. Патент США 93438265,кл. 73-516, 1969.666483 Составитель П, Граниковаехред М. Келемеш Корректор й. Гриценк дактор Л.Тюри каз 31/4/3 ет ры Проектная Тираж 10 89 ЦИП: Государственного коми по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушская