ЦИФРОВОЙ АКСЕЛЕРОМЕТР Советский патент 1971 года по МПК G01P3/22 H03M1/00 

Изобретение относится к области измерения параметров движения,-в частности к компенсационным акселерометрам с цифровым выходом.

Известны цифровые акселерометры с силовой компенсацией, у которых в обмотке моментного датчика течет ток постоянной амплитуды, меняющийся по направлению, причем длительности протекания тока -в прямом и обратном направлении определяются величиной смещения инер ционной массы из нейтрального положения. Такие акселерометры содержат щиротно-импульсный модулятор, управляемый датчиком положения инерционной массы. В установившемся режиме инерционная сила уравновешивается силой обратной связи, создаваемой силовым преобразователем, и паразитными моментами, в основном определяемыми влиянием токоподводов и реакцией датчика положения. Величина паразитных моментов в первом приближении пропор.циональна смещению инерционной массы из нейтрального положения. Таким образом, длительность импульса широтно-импульсного модулятора всегда меньше на величину, пропорциональную смещению инерционной массы.

С целью повыщения точности предлагаемый акселерометр снабжен блоком сравнения, связанным с выходом усилителя, и блоком управления, выход которого соединен с управляющим входом клапана, один вход подключен к выходу блока сравнения, а другой - к выхсду модулятора. На чертеже изображена функционалы:ая

схема предлагаемого акселерометра.

Акселерометр имеет чувствительный элемент 1, содержащий инерционную массу - маятник 2, датчик положения 3 и датчик момента 4. Датчик положения 3 через усилитель 5

соединен со входом широтно-импульсного модулятора 6, выход которого через формирователь иМПульсов обратной связи 7 подключен к датчику мом.ента 4. Формирователь 7 содгржит стабилизатор тока 8 и вентиль обратной

связи 9. Последний соединен с модулятором 6 и подключает датчик момента 4 к стабилизатору тока 8.

С выходом модулятора 6 соединен один из входов блока управления 10, другой вход которого через блок сравнения .// подключен к выходу усилителя 5. Выход блока управления 10 связан с управляющим входом клапана 12, включенными между счетчиком 13 и генерарором импульсов 14.

Акселерометр работает следующим обэазом.

Ускорение вызывает отклонение маятникг 2. которое воспринимается датчиком поло; ния 3 и изменяет длительность импульса иите этого вентиль 9 изменяет длительность прохождения тока стабилизатора .в прямом и обратном направлении через катушку датчика момента 4, что приводит к изменению среднего значения тока в катушке этого датчика. Передний фронт импульса модулятора 6 через блак управления открывает клапан 12, и на счетчик 73 начинают поступать импульсы с генератора J4.

.Выходное направление усилителя 5 в блоке сравнения // сравнивается с несколькими опорными уровнями напряжения, и результат этого сравнения поступает на блок управления 10. В зависимости от сигнала на выходе бло.ка сравнения // блок управления сдвигает на ту или иную величину задний фронт импульса модулятора 6, который закрывает клапан J2, прекращая счет импульсов.

П. изобретения

Цифровой акселерометр, содержащий чувствительный элемент с датчиками .момента и полол :ения, усилитель, вход которого связан с датчиком .положения, а выход через последовательно соединенные щиротно-им-пульсный модулятор и формирователь импульсов обратной связи подключен к датчику момента, и генератор импульсов, соединенный через клапан со счетЧИКОМ, отличающийся тем, что, с .целью повыщения точности, он снабжен блоком сравнения, связанным с выходом усилителя, и блоком управления, выход которого соединен с управляющим входом .клапана, один вход подключен к выходу блока сравнения, а другой - к выходу модулятора.