Трехкомпонентный акселерометр Советский патент 1982 года по МПК G01P15/13 

(5) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении одновременно двух линейных ускорений по двум координатам и углового ускорения по третьей координате. Известны трехкомпонентные компенсационные акселерометры, имеющие одну общую инерционную массу и три магнитные системы с постоянными магнитами 1 Недостатком таких акселерометров являе:1ся то, что магнитная система достаточно сложна и не технологична. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату-является двухкомпонентный акселерометр, содержащий чувствительный элемент, закрепленный на упругом подвесе, в виде обмоток силовой И моментной компенсации, магнитную систему с цилиндрическим магнитопро8ОДОМ, причем обмотки моментной компенсации расположены в зазоре магнитной системы, датчика перемещения и цепи обратной связи 2. Недостатком такого акселерометра является невозможность одновременного измерения двух линейных и одного углового ускорений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного измерения двух линейных и одного углового ускорений. Указанная цель достигается тем, что в акселерометре цилиндрический магнитопровод с круговым полем выполнен с продольными пазами, в которых расположены активные стороны рамочных обмоток силовой компенсации, причем плоскости этих обмоток ориентированы взаимно перпендикулярно и под углом k5° к плоскости двух встречно включенных рамочных обмоток моментной компенсации , а упругий подвес выполнен в виде пары нитевых растяжек, расположенных по центральной оси ма: нитопровода. 39 На фиг. 1 изображен трехкомпонентный акселерометр, общий вид; на фиг, 2 - разрез А на фиг. 1. Акселерометр содержит цилиндрический магнитопровод 1 с четырьмя проточ ками 2, два постоянных магнита 3, установленных в днище магнитопровода 1, два полюсных наконечника Ц, две моментные обмотки 5 компенсации угловых ускорений, обмотки 6 и 7 силовой компенсации линейных ускорений, датчики 8 перемещения (другие не показаны), крышку 9 винт 10, нитевые растяжки П Натяг нитей обеспечивается втулкой 12 с регулировочными винтами 13 Акселерометр работает следующим обра)3ом. При действии линейных ускорений вдоль осей X и у на чувствительный элемент действует импульсная сила, которая вызывает перемещение подвижной части, преобразуемое датчиками 8 перемещения в электрический тОк, поступающий в обмотки 6 или 7 и создающий компенсирующие усилия по формулеf(y) 2wIB(y) . ly (у). - число витков обмоток 6(7 где W 1 %(у) -высота рамки обмотки; -индукция в пазах; -ток компенсации. При действии угловых ускорений возникает вращающий момент, вызывающий перемещение подвижной части, преобразуемое датчиками 8 перемещения в электрическийток, поступающий в обмотки 5,для создания компенсирупцёго момента, создаваемого витками последовательно включенных обмоток 5. Компенсирующий момент определяется .по формуле 2VV 91 где w число витков обмотки 5; h высота обмотки; индукция в зазоре; ток компенсации. Таким образом, предлагаемый акселерометр позволяет расширить функциональные возможности путем одновременного измерения двух линейных и УГЛОВОГО ускорения Формула изобретения Трехкомпонентный акселерометр, содержащий чувствительный элемент, закрепленный на упругом подвесе, в виде обмоток силовой и моментной компен9ации, магнитную систему с цилиндри-ческим магнитопроводом, причем обмотки моментной компенсации расположены в зазоре магнитной системы, датчика перемещения и цепи обратной связи, о тли чающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, цилиндрический магнитопро- вод с круговым полем выполнен с продольными пазами, в которых расположены активные стороны рамочных обмоток силовой компенсации, причем плоскости этих обмоток расположены взаимно пер пендикулярно и под углом 45 к плоскости двух встречно включенных рамочных обмоток моментной компенсации, а упругий подвес выполнен в виде пары нитевых растяжек, расположенных по центральной оси магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 Р 15/11, 19692. Авторское свидетельство СССР N50233. кл. G 01 Р 15/13, 1976.