АКСЕЛЕРОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к измерительно й технике.

Известны акселерометры, содержащие инерционную массу и электроды жоидеисатора.

Цель изобретен-ия - повьгсить точность измерения, расширить диа пазон измерения и лолучить сигнал линейного ускорения в цифровой форме.

Это обеопечшвается за счет того, что акселерометр выполнен iB в.и;де лустотелого цилиидра из твердого ненолярцого диэлектрика, в котором свободно размещена ннсрцнонная масса, выиолиенная в внде токопроподящего пустотелого шарика, зашолненного сыиучим веществОМ, иричем торцы иустотелого цилиндра закрыты электродами, к которым шодключепо срдестзо измерения времени следования имиульсо1в тока.

На чертеже схематически изображен предлатаемый акселерОМетр.

В иустотелом цилиндре 1, вьшоллеином из неполярного диэлектрика (лаяример полистлрола), овободио размещен токолрозодящлй шарик 2.

ТорЦЫ лустотелого цилиндра / закрыты электродами 3, 4. Источ-нвк литания 5 ностояллого Т01ка соединен с электродами 3, 4 и последовательно с солротивлением 6.

Средство 7 измерения времени следования

имиульсов тока подключено к сапротивле,иию 6.

Акселерометр работает следующим образом.

При лодаче постоянного напряжения от истачиика питания 5 иа электроды 3, 4 между ниаги создается электростатическое поле. Под действием сил электростатического поля токолроводящий шарик 2 лач1иет колебаться между эле|Ктрода1МИ 3, 4, перенося лри этом заряд от одного электрода к другому.

Перепое заряда сопровождается поя влением им.иульсов тока на сапротивлении 6, частота Следования которых фиксируется средством 7 измерения.

Для того, чтобы коэффициент восстаиовлеагия после удара об -электроды 5 4 был близок к нулю, токолроводящий шарик 2 выполнен лустотелым и заполнен сыпучим веществом (налрИМер мелким леском).

Прн действ.нл л.илейлого ускорения иа токоироводян ий шарик 2 (иалример от электрода 4 в сторону электрода 5} время леремещения токопроводящего шарика 2 от электрода 4 к электроду 3 уменьшится, а от электрода 3 к электроду 4 увеличится. При этом измеряемое ускорение а определяется из фор мулы:

Лh

а

где h - раОстояЕие между электродами 3 и 4 с вычетом диаметра токопроводящего шарика;

t - время прохождения токопровадящим ша1риком шути h в сторону действия линейного ускорения;

/2 - время .прохождения токолроводящим шариком пути h в сторону, противоположную действию лииейного ускорения.

Ускорение ио результатам измерения 1, /2 вычисляется обычными методами.

Выражение справедливо лишь в том случае, если коэф|фи1циент воостановлен ия после удара токопроводящего шарика близок к нулю.

Таким образом, .на точность измерения ускорения не влияют погрешности стабилизации электростатического поля ,и измерения массы шаоика 2.

П р е д М е т изобретения

Акселерометр, содержаший инерционную массу и электроды конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, расширения диапазона измерения и получения си-гиала линейного ускорения в цифровой , он выполнен в виде пустотелого цилйндра из твердого иополярното диэлектрика, в котором свободно размещена Инерциоагная масса, выполненная в виде токопроводящего пустотелого шарика, заполиеиного сыпучим веществом, причем торцы пустотелото цилиндра закрыты электродами, к которы,м подключено средство измерения времени следования импульсов тока.