SU502334A1 - Двухкомпонентный акселерометр - Google Patents

Description

(54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении одновременно двух линейных ускорений или одного линейного и одного углового .

Известные двухкомпонентные акселерометры , содержащие две подвижные обмотки, подвешенные на упругом подвесе и расположенные в зазоре магнитной системы, два датчика перемещени  и цепи обратной св зи, не позвол ют получить одновременно информацию о линейном и угловом ускорении.

Предложенный двухкомпонентный акселерометр отличаетс  от известных тем, что обмотки намотаны на общем каркасе таким образом , что их активные части взаимно перпендикул рны , одна из них выполнена зигзагообразной . Магнитопровод выполнен п-иолюсньш с радиальным полем, причем упругий подвес состоит из двух крестообразных раст жек, закрепленных в центре магнитопровода с одного конца и на каркасе обмоток с другого.

Благодар  такой конструкции акселерометра получают информацию о линейном и угlOBOM ускорении одновременно и независимо одну от другой.

На чертеже показан предложенный двухкомпонентный акселерометр, разрезы по А- А и Б-Б.

Подвижна  часть акселерометра выполнена в виде тонкого алюминиевого цилиндрического каркаса 1 (толщиной пор дка 0,3- 0,4 мм) с круговой обмоткой 2, на которую наклеена на изол ционной подложке, например , из папиросной бумаги однослойна  зигзагообразна  обмотка 3 (см. развертку обмотки на чертеже). Выводы от катушек представл ют собой токоподводы малой жесткости- свободно подпа нные раст жки сечением пор дка 0,2X0.02 мм пропускающие ток до 30-50 ма. Дл  жесткости кра  цилиндрического каркаса имеют ободки толщиной пор дка 1,5 мм и высотой пор дка 4 мм, в которые запрессовываютс  латунные стойки 4. К ним с небольшим нат жением подпаиваютс  раст жки 5, которые располагают взаимно перпендикул рно и запаивают в проточках латунной колонки 6 диаметром около 2 мм. Колонка 6 запрессована в магнитопровод 7 из армко с выфрезированными восьмью полюсами и двум  взаимно перпендикул рными канавками с обеих сторон, в которых свободно размещены раст жки.

Магнитна  система состоит из двух идентичных половин, содержащих кожух - магиитопровод с восемью полюсами, в днище которого по центру впа ны посто нные магниты 9. Магнитопровод 8 садитс  на магниты 9, центрируетс  и плотно обжимаетс  ими с помощью четырех винтов 10. Датчиком линейных перемещений служит катушка 11 вихрегокового датчика, устанавливаема  на магнитопроводе 8 над торцом каркаса. Дл  преобразовани  угловых перемещений в электрический сигнал служит втора  катушка 12 вихретокового датчика перемещений, устанавливаема  вблизи латунной стойки.

Чувствительность вихретоковых преобразователей линейных перемещений с учетом каскада усилени , например, на интегральной схеме УТ221 выбираетс  пор дка 0,04 в/мкм, угловых перемещений 600 в/рад.

Выполнение упругого подвеса в виде системы двух звездообразно закрепленных раст жек-нитей круглого или квадратного сечени  (например, из берилиевой бронзы) обеспечивает две степени свободы вдоль оси, перпендикул рной плоскости раст л ек, и вокруг этой оси. Линейна  жесткость подвеса зависит от начального нат га, диаметра каркаса , момента сопротивлени  раст жек.

Углова  жесткость в значительной степени зависит от длины пропайки в середине раст жки , которую дл  снижени  жесткости еледует по возможности уменьшить.

Акселерометр работает следующим образом . При действии линейных ускорений вдоль оси X на массу подвижной части действует импульсна  сила, котора  вызывает перемещение подвилшой части, преобразуемое вихретоковым датчиком с усилителем обратной

св зи в электрический ток, поступающий в катушку 2 и создающий компенсирующее усилие дл  линейных ускорений.

При действии угловых ускорений вокруг оси X (или линейных ускорений, перпендикул рных оси X, при специально разбалансированной грузом-ма тником подвижной части) возникает вращающий момент. Вращающий момент вызывает поворот подвижной части и смещение стойки. Поворот преобразуетс  вихретоковым преобразователем угловых перемещений в электрический ток, поступающий в катушку 3 обратной св зи и создающий компенсирующий момент дл  угловых ускорений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухкомпонентный акселерометр, содержащий две подвижные обмотки, подвешенные на упругом подвесе и расположенные в зазоре магнитной системы, два датчика перемещени  и цепи обратной св зи, отличающийс  тем, что, с целью получени  информации об угловом ускорении, обмотки намотаны на общем каркасе так, что их активные части взаимно перпендикул рны, одна из них выполнена зигзагообразной, а магнитопровод - п-полюсным с радиальным полем, причем упругий подвес выполнен в виде пары крестообразных раст жек, прикрепленных в центре магнитопровода, а по периферии - к каркасу обмоток.

   --W

   РизВёртка