Угловой акселерометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 1 777588 Союз Советских Саииолистических Республик(51) М, Кл. Р 15(1 аявкие с присоединением23) Приоритет43) Опубликовано 07,Гасударственные ко СССР ло делам изобретений и открытий1.80. Бюллетень41 ия описания 07.11.80 Дата опубликов 72) Авторы изобретения Н. И. Брехин, С. А. Безверхий, А. М. Суббота и В. ь Харьковский авиационный институт нов(54) УГЛОВОЙ АКСЕЛЕРОМЕТ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения угловых ускорений малых величин. ния инерционной массь режиме можно записать установившемсявиде 5 где 7,акселерометры, у коинерционной массыенениям частот измединяющих инерционм прибора 1.по технической сущу эффекту является щее инерционную масорпусе на струнах, и 2. азно5 В этом устройстве для измерения угловых ускорений ось чувствительности перпендикулярна плоскости, в которой лежат оси симмЕтрии соответствующих двух измерительных струн, При вращении прибора вокруг оси чувствительности с угловым ускорением в, инерционная масса поворачивается вокруг оси на угол р, что приводит к изменению длин, а следовательно, и частот измерительных струн. Считая, что длины струн изменяются на одинаковую величину М и пренебрегая жесткостью упругих опор по сравнению с жесткостью измерительных струн Кь уравнение движеИзвестны угловые торых перемещения определяются по изм рительных струн, со ную массу с корпусо Наиболее близким ности и достигаемом устройство, содержа су, подвешенную в блок съема сигнала7 е,=ЯК,.1,момент инерции инерционной массы относительно оси чувствительности, кг м;расстояние между измерительными струнами, М.тная частота измерительных струн/и = Куигде К - коэффициент пропорциональности, 15 тогда чувствительность акселерометра определяется какЛл У,К Г гця Крад,с20 известный акселерометр обладает малойчувствительностью Кввиду большой жесткости измерительных струн на растяжение К,; погрешностью измерений, обусловленной взаимным влиянием измерительных 25. струн друг на друга ввиду их близкого ,расположения.Целью изобретения является увеличениечувствительности акселерометра.Указанная цель достигается тем, чтоинерционная масса выполнена из магнитотвердого материала в виде цилиндра ссекторальными вырезами и размещена между двумя парами постоянных магнитов,закрепленных на корпусе.На фиг. 1 представлен акселерометр, общий вид; на фиг. 2 - вид со стороны осичувствительности,Угловой акселерометр содержит инерционную массу 1, выполненную из магнитотвердого материала в виде цилиндра с двумя секторальными вырезами. Инерционнаямасса упруго соединена с корпусом 2 припомощи двух измерительных струн 3 и 4,оси которых совпадают с осью чувствительности Л. В радиальном направлении перемещения инерционной массы 1 ограничиваются магнитным подвесом 5. В осевомнаправлении масса 1 взаимодействует с постоянным магнитным полем, направленным вдоль оси чувствительности и создаваемым двумя парами постоянных магнитов подковообразной формы 6, 7 и 8, 9. Полярность инерционной массы 1 и магнитов6 - 9 выбрана так, что на инерционнуюмассу действует сила по оси Е.При вращении акселерометра вокруг оси2 с угловым ускорением инерционная масса 1 под действием сил инерции поворачивается относйгельно корпуса 2, закручиваяизмерительные струны 3 и 4. При этомизменяется площадь взаимодействия массы 1 с постоянным магнитным полем, создаваемым магнитами 6 - 9. В результатена инерционную массу 1 действует добавочная сила, которая изменяет длины, а З 5следовательно, и частоты измерительныхструн 3 и 4. Разностная частота измерительных струн 3 и 4 фиксируется при помощи блока съема информации (на чертеже не показан) и служит мерой измеряемого ускорения. Это постоянное магнитноеполе взаимодействует с поворачивающейся инерционной массой и преобразовываетее вращательное движение в поступательное, т. е. выполняет функцию усилительнопреобразующего устройства, в результатечего чувствительность прибора повышается.Чувствительность предлагаемого акселерометра можно оценить из следующих соотношений:- уравнение движения инерционноймассы в установившемся режимер,=К. р, - изменение площади взаимодействия Ь 5 инерционной массы с постоянным магнитомдЬ= Кгде К, - коэффициент пропорциональности, м;- добавочная магнитная сила ЛТ, действующая на инерционную массу со стороны постоянного магнитного поляьТ= КЯ,где К в удельн механическая магнитная сила, н/м;- изменение длины измерительных струнЮ под действием ЛТмИ = Т,К- разностная частота струн в результате измерения их длинЬ/= К."/.ТогдаОтношение чувствительностей предлагаемого и известного акселерометрау к кмкФКВыбирая соответствующие параметры Км, К, и К., можно добиться условия У)1 даже при минимальном значении Я (практически Я)1 10 -м), т, е. обеспечить более высокую чувствительность предлагаемого прибора по сравнению с известным.Формула изобрегенияУгловой акселерометр, содержащий инерционную массу, подвешенную в корпусе на струнах, и блок съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, инерционная масса выполнена из магнитотвердого материала в виде цилиндра с секторальными вырезами и размещена между двумя парами постоянных магнитов, закрепленных на корпусе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 475553, кл. 6 01 Р 15/08, 20. 7,73.2. Авторское свидетельство СССР Ио 382006, кл. 6 01 Р 15/10, 02.07.71 (прототип).777588 и Фиг. Составитель И, Полунинаактор О. Филиппова Техред В. Серякова Корректор Л. Тарасов пография, пр, Сапунов аказ 225/5 ПО Поис Изд. М 556 Тираж 1033 Подписноеосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5