Акселерометр Советский патент 1981 года по МПК G01P15/97 

(54) АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к параметров движения, в частности к аксе лерометрам с чувствительным элементом на гаэовьк опорах. Известные устрсЛства на газостатических операх относительно громоздки, требуют наличия специальнсго обсчэудования для подачи газа и газопровода lj. В известных конструкциях с вибронесу щими опорами крепление виброопс посредством пьезокерамических пре образователей не позволяет устранить демпфирую шее влияние корпуса на колебания ви агор(, что ограничивает точностные возможности устройства 2. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемым результатам являет ся устройство, содержащее инерцишную массу, установленную в корпусе на несущвх.газовых операх, и генераторы электрвческих колебаний, : одклю 1енные к ввброопорам з. Недостатком устройства является относительно низкая чувствительность устройства, обусловленйая значительнсп( жесткостью опор. Для повьпиения чувствительности акселерометра в него ввшен блсж выделения разности частоты, инерционная масса выполнена в виде сферы, а вибраторы - в виде полусферических оболочек, оквагьюаюших инерционную массу, « установлены в корпусе посредством элекгрострикционных элементов и упоре в узловых точках колебаний оболочек. Генераторы электрических колебаний совместно с электрострикционными преофазоватепями представляют собой автогенераторы с аатоматическсЯ регулировксА амплитуды колебаний вифато- ров, инфЬрмационные выходы которых подсоединены к входам бл(жа выделения раэностнсА частоты. На представлена упрошенная конструктивная схема акселерометра. YcipcrftcTBO содержит инерционную массу 1, представляющую собой шар или сфеРУ5 две вибронесушие газовью опоры, состоящие из вибраторов 2, выполненных в виде полусферических оболочек, закреплен ных в корпусе в узловых гонках колебаний оболочек посредсгвом упоров 3. Пьезоэлекгрические (пьеэостр икционные) элементы 4 скреплены с вибраторам U с помощью шайб 5 и болгрв 6. Кроме этого, акселерометр содержит генератор электрических колебаний 7, блок выделения разности частот 8 и автоматический регулятор 9 амплитуды колебаний вибратс ров 2. Генераторы электрических колебаний 7 совмесгно с пьезоэлектрическими элементами 4 и автоматическими регуляторами 9 амплитуды колебаний вибраторов прбдставляюг собой автогенераторы с автоматической регулировкой амплитуды колебаний вибраторов S:, Выходы генераторов 7 обоих автогенераторов подключены к входам блока вьиеления ра1зносгной часто ты 8, Для упрощенля графической части корпус на чертеже не показан. Акселерометр работает следующим образом. При отсутствий ускорения инерцисжная масса 1 располагается симметрично относительно вибраторов 2, тфи этом толщина газового слоя между ее поверхностью и одинакова и одинакова жесткость газового слоя, В результате частоты колебаний автогенераторов равны, а на выходе блока вьщеления разности час тот 8 сигнал отсутствует. При появлении ускорения инерционная масса 1 смещается изменяется толщина и жесткость газового слоя, при этом изменяются частоты колебаний автогенераторов, В результате на выходе вьшеления разности частот появится сигнал, функционально связанный с измеряемым .ускфением. Благодаря увев ,ичению доли жесткости, вносимой газовым слоем, в эквивалентной жесткости системы вибраторов, конструкция акселеромета обладает большей чувствительностью к измеряемому ускорению. Формула изобретения Акселерометр, содержащий инерционную массу, установленную в корпусе на двух вибронесущих газовых опорах, и генераторы электрических колебаний, подключенные к вибраторам, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности акселерометра, в него введен блок выделения разности частот, инерционная масса выполнена в виде сферы, а вибратсфы - в виде полусф ических оболочек, охватывающих инерционную массу, и установлены в корпусе посредством упоров в узловых точках колебаний оболочек, причем генераторы электрических колебаний совместно с электрострикционными. преобразователями представляют собсмй автогенераторы с автоматической регулировкой амплитуды колебаний вифаторов, информацишные вькоды которых подсоединены к входам блока выделения разностной частоты. Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент ФРГ № 1137241, кл, 420.17,18.04,63, 2,Афонькин И, В., Баженов С, Н, и др. Измерители линейных скоростей и ускорений объектов. Л., Энергия, 1972. 3,Патент США № 3520197,. кл. Q 01 Р 15/08, 14,07.70. ff Af-fi-ff w