Акселерометр

1111 УЗП 82 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(5) М Кч зС 01 Р 15/О исоединением заяв Государственный комитет (2 ритет СССР лам изобрете и открытий ий (43) Опубликовано 30,04.8 (45) Дата опубликования Бюллетень М 1 исания 30,04.8(54) АКСЕЛЕРОМ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано, например, для измерения линейных ускорений.В акселерометрах ЕЦ, содержащих ротор с жидкостью, частично его заполняющей, приводной двигатель и оптико-электронную систему съема информации, существенным недостатком является зависимость выходного сигнала от температуры и величины бокового ускорения.Известны акселерометры 12, 3, содержащие сосуд, частично заполненный жидкостью, двигатель и емкостную систему съема информации. Однако, несмотря на устранение погрешности, связанной с наличием бокового ускорения, точность таких акселерометров, обусловленная в основном точностью емкостной системы съема ин формации, сравнительно низка, Это объясняется нестабильностью характеристик емкостной системы.Наиболее близкое к изобретению техническое решение - акселерометр 14, содержащий полый цилиндрический корпус, заполненный жидкостью и связанный с приводом постоянной скорости, и фотоэлектрическую систему измерения положения жидкости с источником света и фотоприемниками. Однако точность такого акселеромет 2ра ограничена температурной и механической погрешностями и погрешностью нелинейности.Цель изобретения - повышение точно сти измерения ускорений.Поставленная цель достигается тем, чтоакселерометр снабжен световыми излучателями, установленными на боковой поверхности корпуса вдоль одной образую- О щей и связаннымп электрически и оптически соответственно с двумя дополнительно введенными группами фотоприемников, причем в каждой из групп фотоприемники установлены по окружности через 360%Ч, 5 где У - количество фотоприемников, плоскость которой нормальна образующей корпуса.Кроме того, группы фотоприемников пространственно сдвинуты одна относительно О другой на 180, Фотоприемники в каждойиз двух групп включены параллельно и согласно, а группы соединены по дифференциальной схеме.На фиг. 1 представлена схема акселеро метра; на фиг. 2 и 3 - схемы включенияфотоприемников и светодиодов.Акселерометр содержит цилиндрическийсосуд 1, установленный в подшипнпковых узлах, внутри которого находится непро- О зрачная жидкость 2, частично заполняющая его. Сосуд 1 приводится в равномерное вращение двигателем 3. Внутри сосуда на растяжках 4 установлены фотоприемники 5, которые служат для измерения площадей сечений жидкости в торцах сосуда, 5 Вдоль одной образующей сосуда 1 расположены светодиоды б, электрически связанные с фотоприемниками 5 (фиг. 3). В торцах сосуда установлены линзы 7 и источники 8 света, причем фотоприемники 5 на ходятся в фокусах линз 7.Для бесконтактного съема сигнала с вращающегося сосуда служат светодиоды б и две группы по У фотоприемников 9 и 10. Фотоприемники в каждой группе установ-5 лены по кругу, плоскость которого проходит через соответствующий светодиод б, через 360/У (фиг, 2). Фотоприемники в каждой группе соединены параллельно, а группы между собой включены по диффс ренциальной схеме (фиг, 3). Нагрузкой высших фотоприемников служит резистор 11.Акселерометр работает следующим обра" зом.При вращении сосуда с постоянной угловой скоростью и наличии вектора ускорениясвободная поверхность жидкости 2 принимает форму параболоида вращения. Г 1 ри этом площади сечений жидкости в торцах сосуда равны соответственно1 = Ю+ о, (1)з = - О+ Огде К, 5 О - некоторые постоянные коэффициенты, не зависящие соответственно и зависящие от количества жидкости 2 в сосуде 1.Для определения площадей 5 и 5 слу жит фотоэлектрический датчик, в который входят источники 8 света, линзы 7 и фотоприемники 5. Датчик выполнен симметричным. Световые потоки от источников 8 света, через линзы 7 и диафрагмы, образован ные вращающейся непрозрачной жидкостью 2, попадают на фотоприемники 5. В результате на выходе светодиодов 6 появляется непрерывный световой сигнал, пропорциональный площади соответствующей 50 диафрагмы, т. е. 51 и 5. Световой сигнал с выхода, например, светодиода 6 первой группы, попадая поочередно на группу из У фотоприемников, за один оборот сосуда возбукдает в них импульсы тока, количество которых равно количеству фотоприемников в группе. 1 ак как одна группа фотоприемников пространственно сдвинута относительно другой на 180"/Ж, то импульсы тока, снимаемые с выходов фотоприемников второи группы, будут электрически сдвинуты на такой же угол относительно импульсов тока первой группы.В результате на резисторе 11 при протекании импульсов тока за один период вращения сосуда имеет место падение напряжения, пропорционально величине линейного ускорения /.Формула изобретения1. Акселерометр, содержащий полый цилиндрический корпус, заполненный жидкостью и связанный с приводом постоянной скорости, и фотоэлектрическую систему измерения положения жидкости с источником света и фотоприемниками, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения ускорения, он снабжен световыми излучателями, установленными на боковой поверхности корпуса вдоль одной образующей и связанными электрически и оптически соответственно с двумя дополнительно введенными группами фотоприемников, причем в каждой из групп фотоприемники установлены по окружности через 360/М, где 1 Ч - количество фотоприемников, плоскость которой нормальна образующей корпуса.2, Лкселерометр по п. 1, отличающийсяя тем, что группы фотоприемников пространственно сдвинуты одна относительно другой на 180/Л в плоскости, нормальной образующей корпуса.3. Лксслерометр по п. 1, о т л и ч а ю щи йся тем, что фотоприемники в каждой из двух групп включены параллельно и согласно, а группы соединены по дифференциальной схеме.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР415583, кл. 6 01 Р 15/08, 25.07.72.2, Авторское свидетельство СССР458664, кл, 6 01 Р 15/08, 14.05.73.3. Лвторское свидетельство СССР475557, кл. 6 01 Р 15/08, 13.06.73.4. Авторское свидетельство СССР479034, кл. Й 01 Р 15/08, 25.04.73.1Фиг.Составитель Н, Мараховскаяедактор Т. Рыбалова Техред А. Камышннкова Корректор О. Данишева Заказ 538/12 Изд,270 Тираж 1033 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ография, пр, Сапунова, 2