SU1589216A1

SU1589216A1 - Пьезооптический акселерометр

Info

Publication number: SU1589216A1
Application number: SU884451306A
Authority: SU
Inventors: Хаим Файвелевич Гитерман; Наталья Вадимовна Жукова; Ирина Давыдовна Конюхова; Валерий Павлович Лебедев
Original assignee: Горьковский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института По Нормализации В Машиностроении
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-08-30

Abstract

Изобретение относитс к линейным акселерометрам, предназначенным дл измерени ускорени объектов различного класса и назначени . Цель изобретени - повышение точности измерени ускорений. В процессе измерени излучение от источника 1 света проходит через пол ризатор 2, главна ось которого направлена вертикально по измерительной оси, четвертьволновую фазовую пластинку 3, фотоупругий элемент 4, компенсатор 6, анализатор 7 на фотоприемник 8. Деформаци фотоупругого элемента 4 под инерционной нагрузкой, передаваемой массой 5, приводит к изменению степени двулучепреломлени , при этом выходной сигнал с фотоприемника вл етс мерой измер емого ускорени . Благодар тому, что компенсатор 6 выполнен из того же материала, что и фотоупругий элемент, имеет одинаковую с ним форму и толщину по оси оптического канала и развернут своей главной оптической осью на 90° к фотоупругому элементу, имеет место температурна компенсаци акселерометра. 1 ил.

Description

8

/x:/ / /x vx xx v

Изобретение относитс к измерению параметров движени , в частности к линейным акселерометрам с фотоупругим чувствительным элементом, и может быть использовано дл измерени ускорений объектов различного класса И назначени .

Цель изобретени - повышение точности измерени ускорений. На чертеже представлена упрощен- конструкци пьезооптического Акселерометра.

; Пьезооптический акселерометр со- Держит источник света 1, пол ризатор 3j четвертьволновую фазовую пластин- , liy 3, фотоупругий элемент 4, инер- 1)1ионную массу 5, компенсатор 6, ана- изатор 7, фотоприемник 8.

Акселерометр работает следующим Образом,

Излучение от источника света 1 Проходит через пол ризатор 2, главна ось которого выставлена вертикально (по направлению измерительной оси), четвертьволновую фазовую Пластинку 3, главна ось которой 4ыставлена под углом 45 к вертикали , фотоупругий элемент 4 с прикрепленной к нему инерционной массой 5, Компенсатор 6, анализатор 7, главна ось которого выставлена под углом 90 к вертикали, фотоприемник 8 Главные оси фотоупругого элемента и компенсатора выставл ютс соответст- ветственно под углами О и 90- к Вертикали.

Акселерометр работает следующим образом.

: При наличии измер емог о ускоре- и фотоупругий элемент подвергаетс сжатию или раст жению, при этом мен етс составл н ца двулучепрелом- ленного с.вета, прошедшего через фо- тоупругий элемент 4. В общем виде вличину фототока фотоприемника 8 можно .определить по формуле

I - I соз() sin 28 Ф , (О

где К - коэффициент пропорциональноти , завис щий от мощности илучени источника света}

Фр,Ф - величины естественного дву- лучепреломлени в фотоупругом элементе и компенсаторе

Q - угол, главной оси анализатора по отношению к вертикали ф - величина двулучепреломлени , вызванного измер емым ускорением .

При изменении температуры окружающей среды вследствие линейного расширени измен ютс толщины фотоупруго- п го элемента и компенсатора. Величина двулучепреломлени света, прошедшего через .фотоупругий элемент, будет Ф + ЛФ. Так как компенсатор выполнен из того же материала и той же толщи- 15 ны, что и фотоупругий элемент, то величина двулучепреломлени света, прошедшего через компенсатор, будет () , т.е. Л Ф .

В этом случае формула (1) при Фд 20 Фо и преобразуетс к виду

f ix

I 2 NЭто позвол ет заключить, что при- 25 веденна схема пьезооптического акселерометра не чувствительна к нестабильности температуры окружающей среды , а выходной сигнал с фотоприемника

вл етс мерой измер емого ускорени .

30

Claims

Формула изобретени

Пьезоолтический акселерометр, со- , держащий фотоупругий элемент, нагруац женный инерционной массой, и оптичес кий канал, состо щий из источника пол ризованного света, фазовой четвертьволновой пластинки, расположенных по одну сторону от фотоупругого

jQ элемента, анализатора и фотоприемника , расположенных по другую сторону от фотоупругого, элемента, о т - ли. чающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , 45 он снабжен компенсатором, установленным между фотоупругим элементом и анализатором, выполненным из того же материала, что и фотоупругий элемент , и имеющим ту же форму и толщи50 ну в направлении оси оптического канала , при этом главна оптическа ось компенсатора расположена относительно главной оптической оси фотоупругого элемента под углом 90 в плоскости,

ГС перпендикул рной оси оптического канала .