Угловой акселерометр

Угловой акселерометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 537401 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 200276 (21) 2326429/18-10 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Геердаретееяяый яемятет

6ееета Мяяеетрее 666р яе деяеа яеебретеяяя я етярытяе (43) Опубликовано05Л178. Бюллетень _#_) 1 (53) УДК

531.768(088.8) (45} Дата опубликования описания 1301.78 (72) Авторы изобретения

Н. С. Чаленко, A.Å. Ковылов и И.A. Иихальченко (71) Заявитель

УГЛОВОЙ АКСЕЛЕРОМЕТР ционной массой, которым не присущи зти недостатки.

Наиболее блнэким к данному изобретению по технической сущности является угловой акселерометр, содержащий тороидальный стеклянный.корпус заполненный рабочей жидкостью, внутри которой установлены электроды, подключен ные к измерительному устройству(21 °

Основной недостаток такого устрой ства- низкая точность измерения углового ускорения. Это объясняется.тем, что для измерения слабого выходного сигнала необходим усилитель мощности с большим входным сопротивлением. Усигителн с большим входным сопротивлением чувствительны к помехам. Действие переменных линейных ускорений на пористую перегородку также приводит к погрешности измерения угловйх ускорений, так как движение пористой перегородки относительно рабочей жидкости, или наоборот, вызывает разность потенциалов на электродах.

К недостаткам известного устройства относится также ограниченный диапазон измерения углового ускорения.

Цель изобретения — повышение точности н расширение диапазона измерения.

Изобретение относится к измерител - ной технике -и может быт применено для измерения угловых ускорений, стабилизации параметров вращательного движения. 5

В настоящее время широкое применение получили угловые акселеромвтры с твердой инерционной массой. Крепление инерционной массы в корпусе прибора осуществляется при .ттомоши торсионов, 10 плоских пружин, упругих балок и т.д.

В качестве измерительных преобразователей угла поворота инерционной массы относительно корпуса применяются емко стные, индуктивные, индукционные и другие датчики(11.

Однако при действии линейных ускорений перпендикулярно оси чувствительности углового акселерсметра происхо- 20 дит деформация подвеса и соответственно изменяется его угловая 1жесткость, что вносит погрешность йри измерении угловых ускорений. Таким же образом влияют на работу приборы и угловые ус-ng корения, вектор которых перпендикулярен его оси чувствительности. Наличие указанных недостатков приводит к необходимости разработки и применения угловых акселерометров с жидкой инер- ЗО

/ .„, у (51) М. К-л. г. 01 р 15/08 »,Р

587401 е (ег 1}U2Ü

h4

2(с4,+ v stock.) Для этого рабочая жидкость прибора состоит из двух взаимно несмешивающихся жидких диэлектриков с одинаковой плотностью и различной диэлектрической проницаемостью. Один из электродов устройства выполнен в виде: сегмента и установлен по внешней окружности корпуса, другой электрод установлен напротив первого и выполнен из двух, одинаковых частей, изолированных друг: 0 оТ друга, причем расстояние между рабочими поверхностями электродов линейно уменьшается к середине второго электрода.

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 сечение A-А фиг. 1.

Корпус 1 прибора выполнен в виде торца с прямоугольным сечением и заполнен рабочей жидкостью, которая представляет собой две несмешиваемые жидкости Б и В с одинаковой плотностью и разной дйэлектрической про ницаемостью (например, смесь четыреххлористого углерода с керосином и вода, 25 или перфторуглеводород) . Внутри корпуса

1 симметрично его окружности расположены электроды 2. Второй электрод состоит из двух половин 3 и 4,изолированных при помощи диэлектрика 5. Электроды 2 подключены к источнику 6 питания, а электроды 3 и 4 — к источнику 7 питания последовательно с измерительным устройством.

Предлагаемое устройство .работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения от источников б и 7 питания к электродам

2 — 4, между ними наводится электрическое поле. Под действйем;сил электри ческого поля жидкость В c:áoëüøåé диэлектрической проницаемостью втягивается в межэлектронное пространство конденсаторов, где максимальная напряженность поля;и вытесняет жидкость Б с меньшей диэлектрической проницаемостьк 5

Под действием измеряемого углового ускорения на прибор рабочая жидкость перемещается относительно корпуса. При этом на жидкость действует момент внешних сил, равный

60 где Q — высота внешней части тора

Ь вЂ” шиРина внУтРенней части тора1 65 средний радиус то1 а р — плотность рабочей жидкости; -измеряемое угловое ускорение.

Противодействующий момент поля кон- 60 денсатора равен где 6 — электрическая постоянная; о — диэлектрическая проницае2 мость жидкости В;

E — диэлектрическая проницае1 мОсть жидкОсти Б

lJ — напряжение на электродах кон денсаторов;

Lp — угол отклонения центра массы жидкости с большей диэлектрической проницаемостью при0 О,Lp =0; с(. — угол между касательными к электродам конденсатора.

Из выражения (2) видно, что противодействующий момент, создаваемый полем конденсатора, можно изменить в широких пределах изменением напряжения на электродах конденсатора. Для увеличения противодействующего момента при незна- чительных напряжениях необходимо уве личить число конденсаторов как по окружности, так и по радиусу.

При перемещении жидкости B на угол ср; например вправо относительно чертежа (фиг. 2), она перекроет площадь электродов 2-4 больше,чем электродов

2 и 3. В результате этого сопротивление между электродами 2 и 3 увеличится,а между электродами 2-4 — уменьшит ,ся. Электроды 2-3 и 2-4 могут быть включены в разные диагонали моста, что дает возможность измерять не только величину углового ускорения„ но и направление его вектора. ф;,1- "Ула изобретения

Угловой акселерометр, содержащий диэлектрический корпус в виде полого кольца, заполненного рабочей жидкостью, внутри которой установлены электроды, подключенные к измерительному устройству, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона из мерений угловых ускорений и повышения точности в нем рабочая жидкость сосР тавлена из двух взаимно несмешивающихся жидких диэлектриков с одинаковой плотностью и различной диэлектрической проницаемостью, один из электрб» дов выполнеи в виде сегмента и установлен по внешней окружности полости корпуса, другой электрод установлен напротив первого и выполнен йз двух одинаковых частей, изолированных одна от другой, причем расстояние между рабочими поверхностями электродов линейно уменьшается к середине второго электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 382005, кл. G 01 P 15/08, 1971.

2. Ломанович В.A., Стрижевский И.В

Химотронные приборы. М., Энергия, 1968, с. 23-24.

587401

Фач.1

4-4

Составитель Н. Граникова

Техред A.Àëàòûðåâ Корректор Л. Небола;

Редактор А. Мурадян

Заказ 165/49

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министрев СССР по делам изобретений и открытий

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