Акселерометр

Акселерометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкциям датчиков линейных ускорений - акселерометрам, и может быть использовано для измерения ускорений при движении различных объектов . Цель изобретения - повышение помехозащищенности от действия поперечных ускорений, параллельных упругим элементам . Чувствительный элемент состоит из несущего элемента 5, четырех упругих элементов 6 и инерционной массы 7, упругие элементы представляют собой балку с двумя упругими перемычками 8. Кольцевые электроды опорного конденсатора формируются по периферии основания и на несущем элементе 5, а круглые электроды измерительного конденсатора формируются в центре основания и на инерционной массе 7. Таким образом измерительный конденсатор чувствителен к измеряемому параметру . Под действием линейного ускорения положение инерционной массы 7 изменится благодаря прогибу упругих перемычек 8, и, соответственно, происходит изменение зазора между электродами измерительного конденсатора, расположенного на основании и инерционной массе 7. При воздействии ускорения перпендикулярно измерительной оси центр тяжести инерционной массы постоянно находится симметрично поверхности несущего элемента, на которой закреплены упругие элементы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 P 15/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы (:

Ql

О

OO

ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491593/10 (22) 10,10.88 (46) 30.06.91.Бюл. М 24 (72) М.B.Tþðèí, Н,В.Марова и Н.С.Мешков (53) 531.768(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М 737834, кл.G 01 Р 15/08, 1978.

Патент США М 4553436, кл.G 01 P 15/12, 1985, (54) At CEJlEPOMETP (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкциям датчиков линейных ускорений - акселерометрам, и может быть использовано для измерения ускорений при движении различных объектов, Цель изобретения — повышение помехозащищенности от действия поперечных ускорений, параллельных упругим элементам. Чувствительный элемент состоит из несущего элемента 5, четырех упругих элементов 6 и инерционной массы 7, упругие Ы 1659872 Al элементы представляют собой балку с двумя упругими перемычками 8, Кольцевые электроды опорного конденсатора формируются по периферии основания и на несущем элементе 5, а круглые электроды измерител ьно го конденсатора форми руются в центре основания и на инерционной массе 7, Таким образом измерительный конденсатор чувствителен к измеряемому параметру, Под действием линейного ускорения положение инерционной массы 7 изменится благодаря прогибу упругих перемычек 8, и, соответственно, происходит изменение зазора между электродами измерительного конденсатора, расположенного на основании и инерционной массе 7. При воздействии ускорения перпендикулярно измерительной оси центр тяжести инерционной массы постоянно находится симметрично поверхности несущего элемента, на которой закреплены упругие элементы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1б59872

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкциям датчиков линейных ускорений — акселерометрам, и может быть использовано для измерения ускорений при движении различных объектов, Цель изобретения — повышение помехозащищенности от действия поперечных ускорений, параллельных упругим элементам.

На фиг.1 показана конструктивная схема акселерометра; на фиг.2 — основание с электродами конденсаторов; на фиг.3 — конструкция чувствительного элемента с электродами конденсаторов; на фиг.4 — разрез

А-А на фиг,3; фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.3, Акселерометр состоит из пластины 1, чувствительного. элемента 2, основания 3, зазор между пластиной и чувствительным элементом 2, чувствительным элементом

2 и основанием 3 сформирован с помощью прокладок 4, которые расположены по 3 штуки под углом 120 в каждом зазоре. Таким образом формируют емкости опорного

Со и измерительного Сх конденсаторов, а также производят выбор оптимального воздушного демпфирования, Чувствительный элемент 2 состоит из несущего элемента 5, четырех упругих элементов 6 и инерционной массы 7, упругие элементы представляют собой балку с двумя упругими перемычками 8. Параллельно плоскости чувствительного элемента через ось Х-Х расположена нейтральная плоскость чувствительного элемента. Перемычки

8 образованы за счет того, что упругие элементы имеют утонения в местах соединения упругих элементов с несущим элементом и инерционной массой, причем для одной пары параллельных упругих элементов они выполнены с одной стороны от нейтраль" ной плоскости чувствительного элемента, а для другой пары параллельных упругих элементов — с другой стороны от нейтральной плоскости чувствительного элемента

На поверхность основания и чувствительного элемента нанесен слой диэлектрика, на котором методом фотолитографии сформированы электроды 9 опорного Со и измерительного Сх конденсаторов

Кольцевые электроды опорного Со конденсатора формируются по периферии ос-. .нования 3 и на несущем элементе 5, а круглые электроды .9 измерительного С

40 конденсатора —. в центре основания 3 и на инерционной массе 7. Измерительный конденсатор Сх чувствителен к измеряемому параметру.

Акселерометр работает следующим образом.

Под действием линейного ускорения а, действующего вдоль измерительной оси Z-Z акселерометра, возникает инерционная сила F, равная m а (где m — масса инерционного элемента). За счет прогиба упругих перемычек положение инерционной массы

7 изменяется, и,.соответственно, происходит изменение зазора между электродами измерительного С> конденсатора, расположенного на основании 3 и инерционной массе 7.

Формула изобретения

1. Акселерометр, содержащий основание с закрепленным на нем чувствительным элементом, состоящим из несущего элемента, инерционной массы и четырех расположенных попарно параллельно упругих элементов, связанных одним концом с несущим элементом, а другим — с инерционной массой, и преобразователь перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности от действия поперечных ускорений, параллельные упругие элементы имеют утонения в местах соединения их с несущим элементом и инерционной массой, причем для одной пары параллельных упругих элементов они выполнены с одной стороны от. нейтральной плоскости чувствительного элемента, а для другой пары параллельных упругих элементов — с другой стороны от нейтральной плоскости чувствительного элемента.

2. Акселерометр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что преобразователь перемещений выполнен емкостным, состоящим из опорного и измерительного конденсаторов, причем опорный конденсатор выполнен в виде кольцевых электродов, расположенных на несущем элементе и основании, а измерительный — в виде круглых электродов, расположенных на инерционной массе и основании, при этом все электроды соосно, а электроды, расположенные на несущем элементе и инерционной массе, соединены перемычкой через один из упругих элементов, 1659872 со

Фиг. 2

А-4

9Ь2. т ис.

Составитель Т. Макарова

Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 1840 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Проиаеодстаенно-иадатеаьокии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101