Акселерометр Советский патент 1981 года по МПК G01P15/13 

I

Изобретение откосится к акселерометрам для систем управления и навигации летательных аппаратов.

Известен акселерометр, содержащий корпус, чувствительный маятниковый элемент, емкостной датчик угла, датчик момента .

Жесткое соединение всех деталей акселерометра, имеющих различной величины коэффициент линейного расширения в зависимости от температуры, приводит к возникновению напряжений в конструкции, вследствие чего возни кают перемещения чувствительного элемента, т.е. имеет место температурный, и временной дрейф нулевого положения чувствительного элемента маятника.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, датчик угла и датчик момента, связанные-через усилитель Г2.

Датчик момента содержит постоянный магнит с магнитомягким магнитопроводом, образующими воздушный зазор, в котором располагается.обмоточная катушка, прикрепленная к чувствительному элементу.

Датчик угла емкостного типа представляет собой металлизированные поверхности на подвижном чувствительном маятниковом элементе и на неподвижной части акселерометра. Маятниковый элемент изготовлен из керамической пластины.

Жесткое соединение маятникового элемента внаправлении оси чувствительности с другими деталями акселерометра,- имеющими различный по ве личине коэффициент линейного расширения в зависимости от температуры, приводит к возникновению напряжения в конструкции, вследствие чего возникдют перемещения чувствительного элемента. Цель изобретения - повышение точ ности измерения за счет уменьшения температурного и временного дрейфа нулевого положения маятникового чувствительного элемента. Цель достигается тем, что в пред лагаемый акселерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе, датчик угла и датчик момента, связанные через усилитель, введены упругие консоли, напр ление изгиба которых перпендикулярн к оси чувствительности акселерометра, а упругий подвес выполнен в эиде двух нетокопроводящих пЛастин, соеди ненных токопроводящими упругими элементами, при этом две консоли соединяют одну из нетокопровддящих пластин с корпусом, а две другие консоли - другую нетокопроводящую пластину с маятниковым Чувствительным элементом . На фиг. 1 изображен предлагаемый акселерометру на фиг. 2 - маятниковый чувствительный элемент и его крепление в корпусе. Корпус 1 имеет две упругие консоли 2, к торцам которых неподвижно крепится нетокопроводящая пластина 3. Другая нетокопроводящая пластина 4 неподвижно крепится к торцам двух упругих консолей 5 маятникового эле мента 6. Нетокопро: одящие пластины с закрепленными между ними четырьмя токопроводящими упругими элементами 7образуют упругий подвес акселерометра, на котором подвешен маятниковый элемент с закрепленными на нем катушками ротора датчика угла 8и ротора датчика момента 9. Статор 10 датчика угла установлен в ст торе 11 датчика момента, расположенного в корпусе. Токопроводящие упругие элементы одновременно служа рдя подвода электрического тока.к катушкам ротора датчика момента и датчика угла. t . При ускорении объекта чувствительный маятниковый элемент под дей ствием сил инерции отклоняется от положения равновесия. Отклонение преобразуется датчиком угла в элект рический сигнал, который подается на вход усилителя, усиливается, преобразуется в постоянный ток и посылается в датчик момента, компен 54 сирующий инерционныймомент маятникового элемента. Упругие консоли 5 маятни1 ового элемента работают следующим образом. При охлаждении от нормальной температуры до -60 С маятник, например, из магния, уменьшает свои линейные размеры в плоскости перпендикулярной к оси Х-Х на величину боль-г: шую, чем уменьшает свои размеры нетокопроводящая пластина 4 ( из керамики, вследствие большей величины коэффициента линейного расширения у магния, чем у керамики. Вследствие этого пластины 4 сжаты, а упругие консоли изогнуты во внешнюю сторону. При нагреве от нормальной температуры до +80°С маятниковый маятник увеличивает свои линейные размеры в плоскости перпендикулярной к оси Х-Х на величину большую, чем увеличивает свои размеры пара пластин 4 из керамики. Вследствие этого пластины 4 растянуты, а .упругие консоли изогнуты во внутреннюю сторону. Величины перемещений торцов консолей значительны, но они не влияюна температурный дрейф, так как эти перемещения перпендикулярны к оси Х-Х чувствительности акселерометра. Аналогично работают упругие консоли и при возникновении перемещений от релаксации внутренних напряжений по времени, вызывающих временное смещение нулевого положения маятника акселерометра. I , Изобретение позволит устранить температурный и временной дрейф нулевого положения маятникового элемента в несколько раэ, так как все перемещения конструкции в зависимости от температуры воспринимаются упругими консолями, направление изгиба которых перпендикулярны к оси Х-Х чувствительности акселерометра. Формула изобретения Аклесерометр, содержащий корпус, маятниковый чувствительный элемент, закрепленный в корпусе на упругом подвесе. Датчик угла и датчик момента, связанные через усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения температурного и временного дрейфа нулевого положения маятникового чувствительного эле