Компенсационный акселерометр с дискретным выходом
О П И С А Н И Е (и) 466456
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.06.72 (21) 1798845/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.04.75. Бюллетень М 13
Дата опубликования описания 10.07.75 (51) М. Кл. G 01р 15/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 681.2.083.5:531. .768 (088.8) и открытий (72) Автор изобретения
Г. Г. Клещевников
ВПТБ
Фй 77Г1Я8 (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ АКСЕЛЕРОМЕТР С ДИСКРЕТНЫМ
ВЫХОДОМ
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерителям параметров движения подвижных объектов.
Известны компенсационные акселерометры, в которых компенсирующая сила создается путем подачи в обмотку магнитоэлектрического датчика силы импульсов тока постоянной амплитуды и длительности. Частота следования импульсов тока в цепи обратной связи пропорциональна ускорению. Для возможности измерения знакопеременных ускорений датчик силы снабжен второй обмоткой, к которой подключен стабильный источник тока смещения. Для исключения начальной частоты импульсов обратной связи, соответствующей нулевому значению ускорения, служит квар цевый генератор и выключатель импульсог, используемый одновременно для задания длительности импульса. Однако у известных акселерометров отсутствует связь между начальной частотой импульсов обратной связи и частотой кварцевого генератора, что затрудняет настройку и снижает точность измерения.
Предлагаемый акселерометр снабжен дополнительным формирователем импульсов и делителем частоты; вход которого подключен к кварцевому генератору, а выход — к одному. входу дополнительного формирователя импульсов, при этом второй вход дополнительного формирователя и пульсов соединен с источником тока смещения, а выход — со второй обмоткой датчика силы.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого акселерометра.
Акселерометр содержит чувствительный элемент 1 (например, маятниковый) с датчиком смещения 2 и датчиком силы 3. Датчик 2 подключен ко >ходу генератора 4 управляемой частоты, вы д которого соединен с формиро10 вателем 5 импульсов обратной связи. С формирователем 5 связан также источник стабильного тока 6 и кварцевый генератор 7. Выход формирователя 5 через фильтр низких частот 8 (в частном случае может отсутство15 вать) подключен к обмотке датчика силы 3.
Блоки 4, 5, 6 и 8 образуют цепь обратной связи с изменяемой частотой импульсов тока.
Акселерометр содержит также дополнительный формирователь 9 импульсов обратной
20 связи, к которому подключен источник стабильного тока 10 смещения. Второй вход формирователя 9 через делитель частоты 11 соединен с генератором 7. Выход формирователя
9 через фильтр 12 подключен к второй обмот25 ке датчика силы 3. Блоки 9 — 12 образуют цепь обратной связи с постоянной частотой импульсов тока.
Выходы управляемого генератора 4 и делителя частоты 11 связаны также со входами
30 вычитателя частот 13, который имеет два вы466456 хода. На одном выходе появляются импульсы, <.ели измеряемое ускорение положительно, на втором — если отрицательно.
Акселерометр работает следующим образом.
Ускорение отсутствует. На выходах формирователей 5 и 9 имеются импульсы тока, амплитуда и длительность которых равны. Эти импульсы проходят через фильтры 8 и 12 и поступают в обмотки датчика силы 3, которые соединены таким образом, что они создают 10 силы, направленные встречно. Разность этих сил действует на подвижную часть элемента 1 до тех пор, пока она не займет положение, при котором частота импульсов генератора 4 не станет равной частоте импульсов обратной 15 связи. На обеих выходах вычитателя 13 импульсы не появляются.
При появлении ускорения равновесия сил, приложенных к подвижной части, нарушится, что приведет к изменению частоты импульсов 20 формирователя 5 и создаваемой ими силы. Измснейие этой силы равно и противоположно инерционной силе,: возникшей в результатедействия ускорения, Поскольку сила обратной
-,: связи при стабильной частоте и длительности 25
- импульсов тока прямо пропорциональна частоте их следования, то частота генератора 4 изменится пропорционально приложечному ускорению. Изменение частоты будет выделено вычитателем 13, на одном из выходов которого появится импульсная последовательность, частота которой равна разности частот управляемого генератора 4 и делителя частоты 11.
Предмет изобретения
Компенсационный акселерометр с дискретным выходом, содержащий чувствительный элемент с обмотками датчика силы и датчиком смещения, управляемый генератор импульсов, стабильный источник тока, формирователь импульсов обратной связи, подключенный своими входами к управляемому генератору и источнику тока, а выходом — к обмотке датчика силы, стабильный источник тока смещения, кварцевый генератор импульсов и вычитатель импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дополнительным формирователем импульсов и делителем частоты, вход которого подключен к кварцевому генератору, а выход — к одному входу дополнительного формирователя импульсов, при этом второй вход дополнительного формирователя импульсов соединен с источником тока смещения, а выход — со второй обмоткой датчика силы.
