Устройство для измерения ускорений Советский патент 1958 года по МПК G01P15/13 

Известные устройства для измерения ускорения основаны на использовании различного вида измерительных преобразователей (проволочные, емкостные, индуктивные и пр.), выходной величиной в которых -является та или иная электрическая величина, функционально связанная с измеряемым ускорением. Эта выходная электрическая величина затем непосредственно измеряется выходным указателем, проградуированным в единицах измеряемого ускорения.

Указанные устройства обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что точность измерения ими ускорений зависит от стабильности и точности всех элементов прибора, включая стабильность источника питания, измерительной схемы и т. д.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что в нем применен преобразователь электрических сигналов датчика в механические усилия, компенсирующие действие инерционных сил на датчик.

Схема устройства показана на чертеже.

Устройство имеет преобразователь /, обладающий способностью преобразовывать поступающую в него электрическую величину U (электрический сигнал датчика) в механическую силу F,. Подвижная часть а этого преобразования является одновременно подвижной частью другого преобразователя 2 представляющего собой емкостный, пьезоэлектрический или иной датчик, преобразующий измеряемую величину в электрическую. Усилитель 3 служит для последующего усиления этой величины.

Действие описываемого устройства заключается в следующем

Преобразователь J подвергается измеряемому ускорению .-Подвижная часть а этого преобразователя является также подвижной частью преобразователя .2, и испытывает при этом силу, пропорциональную измеряемому ускорению. Эта сила вызывает перемещение подвиж№ 113183

ной части относительно жестко закрепленной с движущимся объектом О части Ь. Изменение расстояния АО преобразовывается в электрический сигнал f/oj. преобразователем 2 и усиливается усилителем 3.

Усиленный электрический сигнал ijвых (или преобразованный в выходной ток /йы.-г поступает в преобразователь /, в котором этот ток или напряжение преобразуются в силу f., компенсирующую силу ускорения F тх. Таким образом при достаточно больщом коэффициенте усиления усилителя, компенсирующая сила Д полностью уравновешивает силу ускорения F, а указательный прибор, измеряющий входную величину преобразователя /, может быть проградуирован в единицах ускорения, поскольку между этой входной величиной и силой для данного типа преобразователя должна существовать точная зависимость.

В качестве преобразователя 1 может использоваться любой из известных преобразователей, например электромагнитный, магнитоэлектрический, электростатический, пьезоэлектрический и т. п.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения ускорений, имеющее емкостный, пьезоэлектрический или иной датчик, преобразующий измеряемую величину ускорения в электрическую, усилитель и указательный прибор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния нестабильности элементов (например, усилителя) устройства на результаты измерений, в нем применен преобразователь электрических сигналов датчика в механические усилия, компенсирующие действия инерционных сил на датчик.

2.Устройство для измерения ускорений по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, датчики преобразователя совмещены в одном приборе.