Акселерометр Советский патент 1980 года по МПК G01P15/08 

(54) АКСЕЛЕРОМЕТР

, Изобретение касается измерений ускорений движущихся тел с помощью приборов инерционного типа и может быть использовано в авиации. Известны акселерометры, содержащие инерционную массу, перемещйиаую ся вдоль жесткой оси. На второй оси расположен демпфер сухого трения. Съем информации о величине перемеще ний массы осуществляется с помощью потенциометрического датчика III Недостатком устройства являетбя малый частотный диапазон измеряекаах у корений. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является: акселерометр, содержащий инерционну массу, перемещагрщуюся вдоль направляющей, а съем информации производится тензодатчиком 2. Основным недостатком такого аксе лерометра является то, что полезная информация регистрируется на фоне сильных вибраций, что снижает точность работы акселерометра. Цель изобретения - повышение .точ ности измерений. Для этого инерционная масса размещена между двумя упругими консоля ми,на одной из которых установлены тензодатчики сопротивления, а на другой - пьезоэлемент, при этом тензодатчики к пьезоэлемент соединены с введенным блоком вычитания сигналов. .-. , ; На фиг. I изображен акселерометр на фиг. 2 - графическая зависимость чувствительности системы от частоты. Акселерометр сбдерясйт непод:вижную жёсткую ось 1, по которой скодьзит инерционная масса 2. Инерционная Maicca помещена между нажимными :винтами 3 упругих консолей 4. На одной из консолей установлены тензодатчики 5, а на другой - биморфный пьезоэлемент б. Тензодатчики и пьезоэлемент соединены через усилитель с блоком вычитания сигналов 7. Под действием ускорений по неподвижной оск i перемещается инершюнная масса. 2. Перемещения массы через нажимные винты передаются упругим консолям 4 и деформируют их, а деформации консолей регистрируются тензодатчиками .и биморфным пьезоэлементом. Сигналы с датчиков поступают в блок усиления и вычитания 7. Система регистрации акселерометра

имеет два канала: канал темзодатчиков и канал пьезоэлемецта. Работа системы регистрации поясняется фтлг. 2. Как известно, чувствительность тензодатчиков .к деформации не зависит от частоты.На,фиг.2 это, показа:но прямой параллельной оси частот. 11оэтому в акселерометре темзОдатчики регистрируют как медленные перемещения груза под деистВием ускорений, так и ви.брации гру- за, т.е. помеху. Биморфные пьеэоэлементы в области ниэкйх частот работают неэффективно. В связи с этим пьезоэлемеит регистрирует только вибрации груза, так что сигнал в канале пьезоэлемента характеризуется толь1со помехой. Электрические сигнаЛК1 в обоих каналах усиливаются, причём коэффициент усиления в каналах должен быть разлйч;йыМ, чтобы компенсировать разницу в величине „ увстйительности, а затем вычитаются На фиг. 2 показано, что рёзу ьШЕ уюедая чувствительность системы регистрация имеет оптимальную величину на частотах, близких к нулю. С ростом частотычувствительность падает, теоретически стре$4ясь к нулю. Следует отме тйгсь что, пьезрэлемент и тёнёодатчики .регистрируют вибрации одного w грго же тела - массы, поэтому йри

одинаковой жесткости упругих консолей в обоих каналах присутствует помеха, имеющая одинаковне амплитудно-временные характеристики, так что после вычитания сигналойГ, на выхода системы регистрации существенно увеличивается соотношение полезный сигнал/помеха.

Формула изобретения

Акселерометр, содержащий инерционную массу, поступательно перемещающуюся вдоль жёсткой.неподвижной оси, и устройство съема, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности регистрации | нерцион,ная.масса размещена между двумя упругими консолями на одной из которых установ тены тензодатчики сопротивле ния, а на друго - пьезоэлемент, при этом тензодатчики и пьезоэлемёнт соединены с введенным блоком вычитания сигналов.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

№ 80902, кл. G 01 Р 15/08, 1950 (прототип) .

г

Kf

Кр

f