СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК G01P15/00 

Известен способ преобразования механических колебаний в электрический сигнал для измерения ускорений, заключающийся в том, что за меру действующего ускорения принимают изменения анодных токов, вызванные изменениями взаимного расположения электродов под воздействием ускорения. Этот способ реализуется извесхными устройствами-механотронами, причем эти устройства, благодаря наличию подвижно укрепленного электрода, оказываются ненадежными и инерционными либо мало чувствительными.

Предлагаемый способ заключается в том, что в газоразрядной трубке с плазменным шлуром создают симметрично действующие электрические поля, с помощью которых щнур удерживается в определенном положении относительно электродов. Под воздействием ускорения происходит смещение щнура относительно электродов и величину этого смещения, функционально связанного с ускорением, электрически снимают с анода, выполненного как сопротивление или - разрезным.

В описываемом способе механоэлектрического преобразования электроды устанавливаются относительно газоразрядной трубки неподвижно, а в качестве ияерционного элемента используется возникающий в трубке плазменный шнур, состоящий из заряженных частиц, несущих приблизительно равлые суммарные положительные и отрицательные заряды.

В качестве при.мера использования способа на чертеже изображена газоразрядная трубка

в виде баллона / с разреженной газовой средой. Между катодом 2 и двумя анодами 3 т 4 вознИКает нлазменный шаур 5, который, благодаря симметричному действию электрических полей, образующихся между электродами, оказывается сфокусированным вдоль оси У. Токи в подключенной электрической схеме определяются электронами, попавщими в аноды. Когда прибор находится в покое, эти токи равны и компенсируют друг друга.

Если трубка приходит в движение вдоль неподвижной оси S с ускорением W, то все нейтральные и заряженные частицы относительно трубки получают некоторое ускорение, пропорциональное силе инерции - m-W, где

т - масса частицы, так что плазменный щнур смещается в сторону отрицательных значений оси X, связанной с трубкой. В направлении этой оси никаких внещних электрических напряжений не приложено, так что

электроны следуют за ионами и увлекающими их нейтральными частицами. Благодаря этому ток в цепи анода 3 уменьшается, а в цепи анода 4 - увеличивается. Если ускорение W меняет знак, то соответственно измешнура, поэтому ток в цепи анода 3 возрастает, а в цепи анода 4 - убывает. Разность этих токов функционально связана сускорением W, чем н осуществляется механоэлектрическое преобразование.

Описываемый способ позволяет создавать приборы, например, для измерения ускорения, не содержащие подвижных относительно друг друга механических деталей. Это резко повышает надежность приборов. Настройка их параметров производится электрическими средствами, что улучшает точностные характеристики. Простота конструкции и высокая чувствительность, практически независящая от габаритов, способствуют миниатюризации приборов и повышению общих экономических показателей.

Предмет изобретения

Способ измерения ускорения путем определения изменения анодных токов, отличающийся тем, что, с целью создания надежных электровакуумных устройств без упругих или подвижных электродов, в газоразрядной трубке с нлазменным щнуром создают симметрично действующие электрические поля, удерживающие плазменный шнур в определенном положении относительно электродов, а за меру действующего ускорения принимают изменения а1 одных токов или напряжений, обусловленные смещением плазменного шнура под влиянием ускорения.

I-