Компенсационный маятниковый акселерометр

Компенсационный маятниковый акселерометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к линейным маятниковым компенсационным акселерометрам, предназначенным для использования в инерциальных навигационных системах различного класса и назначения. При наличии измеряемого ускорения в направлении оси, связывающей полюса магнитов 10, основание 5 чувствительного элемента поворачивается на упругом подвесе 4 между пластинами 12 воздушного демпфера. Сигнал с дифференциального датчика угла на полевых МОП-транзисторах 15 после усиления усилителем 16 подается в виде тока в катушки 8 датчика момента. При этом катушки 8, закрепленные на каркасе, состоящем из колец (дисков) 7 и стоек 6, передают усилия, возвращающие чувствительный элемент в исходное положение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (q1)q а 01 Р 15/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4626678/24-10 (22) 27.12.88 (46) 15. 11.90. Бкл. Р 42 (71) МГТУ им, Н,Ç.Баумана (72) С.Ф. Коновал ов, А.A. Трунов, Г.M.Hîâîñåíoâ и Т.Н.Лаптева (53) 531.768 (088.8) (56) Патент Великобритании -2178856, кл. G 01 Р 15/13, 1987.

Патент США i9 4498342, кл. G 01 P 15/13, 1985. (54) КОМПЕНСАЦИОННЬП 1ЫЛТНИКОВЫЙ

АКСЕЛЕРОКЕТР (57) Изобретение относится к линейным маятниковым компенсационным акселерометрам, предназначенным для использования в инерциальных на„„Я0„„1606944 А 1 вигационных системах различного класса и назначения. При наличии измеряемого ускорения в направлении оси, связывающей полюса магнитов 10, основание 5 чувствительного элемента поворачивается на упругом подвесе 4 месду пластинами 12 воздушного демпфера. Сигнал с дифференциального датчика угла на полевых ИОП-транзисторах 15 после усиления усилителем 16 подается в виде тока в катушки 8 датчика момента, При этом катушки 8, закрепленные на каркасе, состоящем из колец (дисков) 7 и стоек 6, передают усилия, возвращающие чувстви»

z тельный элемент в исходное 1толожение. 2 ил.

1606944

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к . низкочастотным маятниковым измерителям линейных ускорений., и предназначено для испоцьзования в качестве базоього элемента инерциальных навигационных систем различного класса и назначения.

Цель изобретения — повышение ударопрочности акселерометра.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого акселерометра (разрез

Б-Б на фнг. 2) на фиг. 2 — разрез

A-Л на фиг. 1.

Акселерометр состоит из корпуса (кожуха 1 с крышками 2 и 3), в котором на упругом подвесе 4 размещен чувствительный элемент .(ЧЭ), содержащий основание 5, стойки 6 и кольца (или диски) 7, образующие каркас,к которому прикреплены катушки 8 датчика момента. При этом основание 5

4увстнительного элемента, упругий поднес 4 и узел крепления упругого подвеса B корпусе-рамке 9 выполнены иэ единой пластины монок >истялла кремния. Крышки 2 и 3 являются магнитопроводами дифференциальног0 магнитоэл ектрич еского датчика момента.

В проточках крышек установлены осевые постоянные магниты 10 с полюсными наконечниками 11. Внешняя цилиндрическая поверхность полюсного нако. нечника и внутренняя цилиндрическая поверхность крышки 2 (3) образуют

- рабочий воздушный зазор статора датчика момента, в котором расположена подвижная катушка 8 ротора датчика момента, 4L

По обе стороны основания 5 ЧЭ и корпуса-рамки 9 установлены кремниевые пластины 12 газового демпфера, имеющие на плоскостях, обращенных к ЧЭ, по три платика 13 высотой (10-15) мкм. Высот.-и платиков 13 задает величину зазора в газовом, демпфере, который образуется плоскими понерхностями основания ЧЭ и поверхностями пластин 12, обращенны. ми к ЧЭ, В пластинах 12 имеются скнозные отверстия 14, в которые проходят укрепленные н основании 5 стойки 6. К окончаниям стоек 6, выступающим с внешних сторон пластин

12, прикреплены кольца (или диски)

7,. к которым присоединяют катушки 8 датчика момента.

20

30 имеет пр еи мущес т во и ер ед,пр ото тип ом, 1 в части обеспечения эффективного газового демпфирования и как следст40 вие — повышение ударопрочности.

Следует отметить второй вариант конструкции предлагаемого акселеромет ра, в котором вместо колец 7 исполь,зованы диски 7. В этом случае зазо4 ры: внутренняя поверхность диска 7— пластина 12 и внешняя поверхность диска 7 — полюсный наконечник 11 также имеют величину (10-15) мкм, благодаря чему обеспечивается требуемая величина площади эффек-,инного

"азового демпфера при меньших габаритах акселерометра по сравнению с первым вариантом конструкции акселерометра °!

15

В акселерометре используют дифференциальный датчик угла на поленых МОП-транзисторах 15. Статорами датчика угла являются два канала исток-сток МОП-транзисторов 15, сформированные на внутренних (обращенных к ЧЭ) сторонах пластин 12.

Ротором датчика угла является основание 5 ЧЭ, на которое по балочкам упругого подвеса 4 подается постоянный п от енциал .

Элементы электронного усилителя

16 контура компенсации формируются на внешних цонерхностях крем левых пластин 12 (на их периферийных участках) . Между внешними поверхностями пластин 12 и торцами крышек

2 и 3 помещены изолирующие упругие прокладки 1 7, Выходной ток электронного усилителя 16 подаегся в подвижнь|е катушки 8 датчика момента по ленточным токоподнодам 18 полукругло= формы.

На фиг. 1 и .2 также показаны ось — ось подвеса ЧЭ и ось измерительная ось акселерометра, Акселерометр работает следующим образом °

Акселерометр работаег как традиционный компенсационный маятниковый акселерометр, но благодаря изменению конструкции пластин газового демпфера и втулок катушек датчика момента предлагаемый акселерометр

Форму;I а и з обр ет ения

Компенсационный маятниковый акселерометр, содержащий корпус, раэме.— шенный B HPM на упругом годвесе чув1б 06944

Составитель К.Лукомский

Техр ед М.Дидык Корректор С.Черни

Редактор А.Ревин

Заказ 3549 Тираж 450 Лодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Натент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 ствительный элемент, датчик угла, электронный усилитель, дифференциальный маг нитоэл ектрич еский датчик момента с двумя расположенными на укрепленном в основании чувствительного элемента каркасе подвижными катушками и установленные в корпусе по обе стороны основания чувствительного элемента пластины газового демпфера, причем основание чувствительного элемента, упругий подвес, узел его крепления в корпусе и пластины газового демпфера выполнены из монокристалла кремния, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения ударопрочности, пластины газового демпфера имеют сплошную центральную часть и снабжены сквозными отверстиями, расположенными по окружности

) а каркас выполнен в виде двух колец или дисков, соединенных с основанием чувствительного элемента стойками, проходящими через отверстия в пластинах демпфера.