Акселерометр Советский патент 1975 года по МПК G01P15/93 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при измерении ускорения.

Известные акселерометры, содержащие полый цилиндр, частично заполненный непрозрачной жидкостью и связанный с приводом, источники света и фотоприемники, имеют существенную температурную погрешность.

Предлагаемый акселерометр отличается от известных тем, что источники света с линзами расположены в торцах цилиндра, а фотоприемники - внутри него.

Это позволяет уменьшить температурную погрешность.

На чертеже схематически показан акселерометр.

Акселерометр содержит ротор 1, непрозрачный жидкий чувствительный элемент 2, частично занолняющий ротор, фотоприемники 3, собирающие линзы 4, подшипники 5, источники 6 излучения, токоподводы 7 и элементы 8 и 9 приводного двигателя.

Акселерометр работает следующим образом.

Ротор, частично заполненный непрозрачной жидкостью, которая является чувствительным элементом, приводится в равномерное вращение с угловой скоростью ш. При наличии ускорения /, направленного вдоль оси вращения ротора, свободная поверхность жидкости принимает форму параболоида вращения, а внутри ротора имеется газовая полость, где установлены фотоприемники, чувствительные поверхности которых пересекаются оптическими

осями собирающих линз. От источников излучения поток фокусируется с помощью линз на фотоприемниках, причем роль диафрагмы, площадь отверстия которой зависит от ускорения, выполняет вращающаяся непрозрачная

жидкость. На один фотоприемник падает световой поток Фь а на второй - поток Фг, соответственно равные

(1)

Ф,К8,- Ф, КЗ„

К - коэффициент пропорциональногдести;

Si и 52 - площади отверстий диафрагмы в верхней и нижней частях ротора (площади сечений параболоида вращения), зависящие от ускорения.

Разность площадей Sj-S не зависит от уровня жидкости в роторе (т. е. не зависит от изменения ее температуры) и равна

2г.Н

S,-S,

(2)

-У,

где Я - высота ротора; 30ш - скорость вращения ротора. Следовательно, с учетом выражения (1) получаем(5,-5,)/Г.у.(3) Напряжение на выходе фотоприемников, включенных по дифференциальной схеме, f/вых равно и N г ЛФ - т АТуУтоЛЛ вых - V Го н - где Л --коэффициент пропорциональности; YO - интегральная чувствительность фотоприемника;Гц - сопротивление нагрузки. Для съема сигнала с фотоприемников служат токосъемы. Как видно из формулы (4), напряжение на выходе фотоприемников линейно зависит от ускорения и не зависит от изменений температуры жидкости. Предмет изобретения Акселерометр, содержащий полый цилиндр, частично заполненный непрозрачной жидкостью и связанный с приводом, источники света и фотоприемники, отличающийся тем, что, с целью уменьщения температурной погрешности, источники света с линзами расположены в торцах цилиндра, а фотоприемники - внутри него.

- :