Лінійний акселерометр
Використання: винахід відноситься до вимірювальної техніки і призначене для вимірювання прискорення літальних апаратів, що здається. Сутність винаходу: лінійний акселерометр містить корпус, в центрі якого встановлений збудник, до якого з повітряним зазором оппозитно звернені перша та друга ідентичні інерційні маси, осі симетрії яких збігаються з поздовжньою віссю збудника . Інерційні маси прикріплені відповідно до першої та другої, жорстко закріплених кожна обома кінцями до корпусу плоским металевим пружинам, виконаним з порожнистими циліндрично Мі частинами, розташованими симетрично щодо поздовжньої осі. збудника. Висота кожної циліндричної частини пружини дорівнює ширині плоскої металевої пружини, а п'єзоелектричні елементи пов'язані кожен з широкою верхньою гранню відповідної пружини між циліндричною частиною і кінцем. Збудник має осердя. 2 іл.
РЕСПУБЛІК(я)5 G 01 P 15/08
ПО ВИНАБРЕННЯМ ТА ВІДКРИТТЯМ
До СВІДОЦТВОМ (21) 4841478/10 (22) 22,06.90 (46) 15.12.92, Бюл. М 46 (71) Азербайджанський політехнічний ін-. ститут ім. Ч,Ільдріма (72) Т, Б. Гурбанов, Т.М.Мамедов, І. Н,.Давришова та Ф.О,Ібрагімов (56).
N 1428905, кл. 6 01 P 15/10, 1986.
Карго Л.І. Вимірювальні пристрої літальних апаратів. М: Машинобудування, 1988, с,48, рис. 2.П. (54) ЛІНІЙНИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Використання: винахід відноситься до вимірювальної техніки і призначене для вимірювання прискорення літальних апаратів, що здається. Сутність винаходу: лінійний акселерометр містить корпус, в центрі якого встановлений збудник,
Лінійний акселерометр відноситься до вимірювальної техніки і призначений для вимірювання прискорення, що здається.літального апарату (ЛА), викликаного дією з його центр мас всіх сил, крім гравітаційних, може також знайти широке застосування під час вирішення навігаційних завдань.
Недоліком цього акселерометра є складність конструкції, що полягає в необхідності використання двох електромагнітних збудників, що пов'язано з послідовним з'єднанням.
50 чутливих елементів (струн) один з одним. Крім того, величина змінного струму, що протікає по струні, залежить від електричного опору струни, яка зазнає зміни під впливом робочих деформацій. Останнє знижує стабільність виміру лінійного прискорення, . Метою винаходу є спрощення та підвищення стабільності.
Це досягається тим, що лінійний акселерометр, що містить корпус, інерційну масу, електромагнітний збудник . механічних коливань і чутливі елементи, з'єднані з дифереціальним входом підсилювача, введені друга ідентична інерційна маса і дві паралельні плоскі металеві пружини, закріплені кожна обома кінцями до корпусу, в центрі якого встановлений збудник, до якого оппозитно з повітрям. осями симетрії звернені перша і друга інерційна маса, прикріплені відповідно до першої і другої паралельним металевим пружинам, виконаним з розташовуючими симетрично відносно. частиною в. корпусом.
Очікуваний ефект полягає у спрощенні та підвищенні стабільності.
Докази можливості досягнення позитивного ефекту під час здійсненнявинаходи засновані на нижче проведеному аналізі.
Відомі плоскі пружини мають або радіус кривизни сферичної площини, або вигин. Такі конструкції плоских пружин дозволяють отримати періодичні механічні коливання, близькі до пилкоподібної форми, а ці коливання за своєю природою є нестійкими до зовнішніх впливів, т.к. при вібраціях, ударах та інших впливах, форма механічних коливань може мати довільний характер, тобто. порушиться гармонійність коливань пластинчастих пружин, які закріплені по краях або по обидва кінці, Відомо, що чутливість і точність у вібраційних маятникових акселерометрах і гіроскопах максимальні тільки при гармонійних механічних коливаннях пружин.
Крім того, всякі відомі пластинчасті пружини, закріплені по краях або по кінцях, мають різні жорсткості у взаємозустрічних напрямках, перпендикулярних до їх площин.
Тому чутливість відомих пристроїв, в яких такі пружини використовуються, буде різною у зазначених напрямках. Отже, якщо відомі пружини використовувати у вібраційних реверсивних вимірювальних пристроях, то при переміщенні об'єкта в протилежному напрямку з однаковими лінійними прискореннями чутливість буде різною, що призведе до неточності та нестабільності вимірювання.
У запропонованій формі виконання пластинчастих пружин, яка невідома взагалі, забезпечує однакову жорсткість широких граней пружин у протилежних напрямках.
Тим самим підвищується точність та стабільність виміру, а також чутливість.
Форма виконання пластинчастих пружин у запропонованому за інших рівних умов забезпечує отримання стійких гармонійних механічних коливань зі значновеликими амплітудами;
Завдяки цьому, чутливість у запропонованому до зовнішніх впливів буде значно більшою, ніж у відомих пристроях аналогічного призначення.
Зосереджені інерційні маси створюють зосереджені сили взаємодії та забезпечують можливість зосередженою силою впливати на коливальну систему (пружини з чутливими елементами). В результаті підвищується амплітуда механічних коливань і тим самим збільшується чутливість до зовнішніх дій (зокрема лінійних прискорень). Однак, при впливі розподіленими силами на коливальну систему, як це має місце у відомих рішеннях, за інших рівних умов, амплітуда механічних коливань буде незначною з одного боку, а з іншого викликати в ній гармонійні коливання буде практично неможливо через нерівномірний розподіл навантаження
llo всієї довжини пластинчастих пружин.
6 метрії яких збігаються з поздовжньою віссю збудника 2.
Зазначені інерційні маси прикріплені відповідно до першої 5 і другої 6, жорстко закріпленим кожна обома кінцями до корпусу 1, плоским Металевим пружинам, виконаним з порожнистими циліндричними частинами 7, 8, 9. 10, розташованими симетрично щодо поздовжньої осі збудника, причому пружини дорівнює ширині плоскої металевої пружини, а п'єзоелектричні елементи 11-18 (17 і 18 не показані) пов'язані кожен з широкою верхньою гранню відповідної пружини між циліндричною частиною і кінцем. Збудник має осердя 19.
Лійейний акселерометр працює наступним чином, При подачі змінної напруги на збудник 2 на обидві інерційні маси 3,4 впливають сили, що приводять в коливальний рух плоскіметалеві пружини 5,6, амплітуда якого визначається деформацією їх циліндричних частин 7-.1 Про, періодично надає їм еліпсоїдність в поперечному перерізі, Вібраційні переміщення інерційних мас спільно з пружинами і закріпленими на них п'єзопластинами призводять до появи змінного сигналу на електрода. Цей сигнал детектується і подається на диференціальний вхід операційного підсилювача (не показаний).
За наявності здається лінійного прискорення, що впливає вздовж поздовжньої осі збудника, одна з цих інерційних мас віддаляється від збудника, збільшуючи при цьому початковий повітряний зазор, а інша наближається, 5 відповідно зменшуючи його, Останнього одночасно створює спільний додатковий прогин кожної металевої пружини з п'єзоеле змінюючи амплітуду змінного сигналу на їх електро10 крышах, пропорційно здається прискоренню.
Лінійний акселерометр, що містить
15 корпус, першу інерційну масу, електромагнітний збудник механічних ко.
20 метою спрощення та підвищення стабільності, в нього введені друга ідентична, інерційна маса і дві паралельні плоскі металеві пружини, прикріплені кожна обома кінцями до корпусу, 25 в центрі якого встановлений збудник, до якого опозитно з повітряним зазором і з збігаються з його про симетрії звернені перша та "друга інерційні маси, прикріплені
30 відповідно до першої та другої паралельним плоским металевим пружинам, виконаним з розташованими симетрично щодо поздовжньої осі збудника пустотілими циліндрично35 ми частинами, причомучутливі елементи виконані з п'єзокераміки та пов'язані з широкою гранню кожної пружини між її циліндричною частиною та корпусом.
Техред M.Моргентал Коректор П,Гереші
гвпдг:гвенно-видавничий комбінат "Патент", r. Ород уже. Гагаріна, 101
Замовлення 4271 Тираж Передплатне
ВН!ЛИ!1І Державного комітету з винаходів та відкриттях при ДКНТ СРСР