Датчик угла наклона Советский патент 1978 года по МПК G01C9/06 

(54) ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА угпа иакпона, что .сввжает коэффициент испопнения рабочего диапазона и не поэвопяе получить максимально возможную точность иепью нзо %1етення 5шляется повышение точности при измерении малых угпов иакпона. Это достигается тем, что в предпагаемрм датчике угпов наклона, сбдержащем инерционную массу, подвешенную на тягах, точка пересеченая которых совмещена с центром тяжести внерцвонной массы, и дифференияальный преобразсчватепь, тяги наклонены к вертикальней оси датчика на угол, равный предельному измеряемому |углу наклона, а преобразователями ёпужат тензорезисторы, являющиеся составной частью тяг. хНа фиг. 1 изображен общий вид описываемого дaтчикaJ на фиг. 2 - его электри ческая схема. Датчик включает в себя инерционную массу 1, тяги 2-5, корпус 6, ограничител 7 перемещения массы 1. Составными .частями тяг 2-5 являются тензорезисторы 811. Тяги 2-5 прикреплены к корпусу 6 регулируемыми резьбстыми соединениями 12 через пальцы 13. Тензорезисторы 8-1 офазуют попумостовые схемы 14, 15, вы ходы 16, 17 которых $юпяются выходами датчика наклона. Общей выходной шиной датчика является шина 18 делителя напряжения на резисторах 19 равней величины. Обычно имекшиеся в схемах датчиков с тензореэистсрами элементы термокомпен сациИ и балансировки на фиг. 2 не показаны. При измерении угла наклона датчика измен$аотся растягиваквдие усилия в тягах 2-5, измеряемые тензорезисторами 8-11. Усилия в противоположных тягах, напри мер в тягах 2 и 3, можно описать следую щими. выражени$а и: соб jr-costv+л.), Jcos f-CosCV-oL-)}, г Sя- 2 где Р - вес инерционной массы: о(, угол наклона тяг к .вертикапыюй оси датчика: у-наклон датчика в плоскости тяг 4,5; Л -наклон датчика в плоскости тяг 2,3. Выходной сигнал с выхода 16пр| ; мостск вой схемы 14, содержащей тензсфезистсры тяг 2 я 3,.чм.ожно описать В1|1ражевием: где К - коэффициент nponqpttBonanbHOCTR. В результате этого передато шая функция датчика по углу имеет вид: :М,к sin у bin л При малых углах наклона выходные сиг- налы датчика на выходах 16, 17 линейно зависят от углов наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, О азсеанных противоположными . При изменении углов м V от-сСдо усилия в тягах измен51ются в Диапазоне от О , а выходные сигналы датчика от - КР до КР., Усовершенствование конструктивных эле-i ментов устройст&а - выполнение тяг под наклоном к вертикаштнсй оси датчика на угол, равный ( измер$1вмому угпу наклона, введениеTedac iesHcfdpoB как составных частей тяг, повышает до единицы коэффициент использования рабочего гшапазона преобраэсжатепя как при большом, так и при малом (например до 5 диапазоне измеряемых углов, что повышает точность изме|юнйя. . Фор м ула изобретения Датчик угла наклона, содержащий , инерционную массу, подвешенную на тягах, точка пересечения KOTqpbCc совмещена с ентром тяжести инерционной массы, и диф еренциальный преобразователь, от л иающийся теМ| что, с целью повыше ния точности при измерении малых углов, нем тягв наклонены к вертикапьнся1 оси датчика на у:гол, равн предельному изеряемому улу наклона, а преобраз(атепями служат тензореэисторы, являасяциеся сос тавной частью тяг. Источники инфc мauиИi принятые во вниание при етсспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР 4519O9, кп. (ч 01 С 9/12, 1973. 2.Патент Японии №49-13592, л. 107 Ё О, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР 277282, кл. С О1 С 9/О6, 1969. Itf. 1