|
Датчик ускорения, содержащий корпус, чувствительный элемент с подвижной частью, установленной в корпусе посредством упругого шарнира, дифференциальный трансформаторный преобразователь положения, состоящий из двух магнитопроводов с обмоткой возбуждения в каждом и двух кольцевых сигнальных катушек на подвижной части, дифференциальный магнитоэлектрический силовой преобразователь с двумя компенсационными катушками на подвижной части и двумя магнитными системами, каждая из которых содержит первый постоянный магнит и магнитопровод, при этом обмотки возбуждения дифференциального трансформаторного преобразователя положения подключены к источнику питания переменного тока, сигнальные катушки соединены последовательно, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в пластине из бериллиевой бронзы с закрепленной в корпусе неподвижной частью и подвижной частью, которые соединены между собой двумя перемычками, упругий шарнир с осью, параллельной плоскости пластины, образован выполненными в каждой перемычке с каждой ее стороны канавками в виде части поверхности цилиндра с радиусом 0,5 мм с минимальным расстоянием между ними 18 мкм по толщине перемычки, на каждой стороне подвижной части установлены кольцевая компенсационная катушка и кольцевая сигнальная катушка, выполненная с меньшим диаметром, чем компенсационная катушка, на подвижной части на расстоянии от оси упругого шарнира до оси компенсационных катушек за пределами компенсационной катушки выполнен выступ, на котором установлен второй постоянный магнит плоской формы с полюсами, расположенными по направлению от оси упругого шарнира до оси компенсационной катушки, каждый первый постоянный магнит дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя выполнен в виде диска с полюсами на его торцах из самариево-кобальтового сплава (Sm2Cо 5) с соотношением диаметра к толщине, равным 5, каждый первый постоянный магнит установлен с посадкой по внутреннему диаметру титанового кольца, который установлен в корпусе с посадкой по его внешнему диаметру, каждый магнитопровод дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя образован первым полюсным наконечником и вторым полюсным наконечником, установленными на торцах первого постоянного магнита, а также частью корпуса, расположенной в промежутке, включающем первый и второй полюсные наконечники и титановое кольцо, первый полюсный наконечник выполнен в виде диска с образованием кольцевого рабочего зазора между его внешним диаметром и корпусом и установлен на полюсе первого постоянного магнита, обращенного к подвижной части чувствительного элемента, второй полюсный наконечник выполнен в виде диска с внешним диаметром, равным внешнему диаметру титанового кольца, и установлен на втором полюсе первого постоянного магнита, каждый магнитопровод дифференциального трансформаторного преобразователя положения выполнен как часть первого полюсного наконечника, которая образована выполненной во внутренней части первого полюсного наконечника кольцевой расточкой на глубину, меньшую толщины первого полюсного наконечника, и втулкой с фланцем, установленной с посадкой по внутреннему диаметру кольцевой расточки с образованием кольцевого рабочего зазора между внешним диаметром кольцевой расточки и внешним диаметром фланца втулки, обмотка возбуждения в каждом магнитопроводе дифференциального трансформаторного преобразователя положения расположена на втулке, магнитные системы дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя расположены с обоих торцов корпуса так, что кольцевые рабочие зазоры в магнитопроводах дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя и дифференциального трансформаторного преобразователя положения обращены к подвижной части чувствительного элемента, полярные оси первых и вторых полюсных наконечников, первых постоянных магнитов, титановых колец, втулок, компенсационных катушек и сигнальных катушек расположены соосно, по полярной оси каждого первого постоянного магнита выполнено отверстие, по полярной оси каждого первого полюсного наконечника выполнено первое резьбовое отверстие, в которое введен первый винт, расстояние между концом которого и подвижной частью чувствительного элемента выполнено равным максимальному свободному ходу подвижной части, в корпусе с каждой стороны чувствительного элемента выполнено по два вторых резьбовых отверстия, находящихся на параллельной оси упругого шарнира линии и расположенных напротив близлежащей от оси упругого шарнира поверхности подвижной части, во вторые резьбовые отверстия введены вторые винты, расстояния от концов которых до подвижной части составляют величину максимального свободного хода подвижной части, умноженную на отношение расстояний от оси упругого шарнира линии расположения вторых резьбовых отверстий и оси компенсационных катушек, в корпусе с одной из сторон чувствительного элемента выполнено третье резьбовое отверстие, расположенное напротив плоской поверхности второго постоянного магнита и проходящее до него, в третье резьбовое отверстие введен третий винт с расположенным на его конце напротив второго постоянного магнита третьим постоянным магнитом плоской формы с расположением его полюсов в плоскости, параллельной плоскости подвижной части, в титановом кольце каждой магнитной системы дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя выполнены по два расположенных диаметрально относительно друг друга окна, в каждом из которых установлено n вкладышей из термомагнитного материала с точкой Кюри 88 oC, в корпусе с поверхностями, параллельными плоскости подвижной части чувствительного элемента, выполнен фланец с соединенными одними своими концами под углом 90o прямыми сторонами и дугообразной стороной, соединяющей другие концы прямых сторон, на фланце выполнены три площадки, одна из которых расположена в вершине образованными прямыми сторонами угла в 90 o, а две другие - на концах прямых сторон, корпус заполнен сухим азотом, компенсационные катушки дифференциального магнитоэлектрического силового преобразователя выполнены с одинаковым направлением витков обмотки, установлены на подвижной части с противоположным относительно друг друга направлением витков обмотки и соединены последовательно началами обмоток, сигнальные катушки дифференциального трансформаторного преобразователя положения выполнены с одинаковым направлением витков обмотки, расположены на подвижной части с противоположным относительно друг друга направлением витков обмотки и соединены последовательно концом обмотки одной катушки с началом обмотки второй катушки, обмотки возбуждения магнитных систем дифференциального трансформаторного преобразователя положения выполнены с одинаковым направлением витков обмотки, магнитные системы установлены в корпусе с противоположным относительно друг друга направлением витков обмотки, к одному выводу источника питания переменного тока подключены начало одной обмотки возбуждения и конец второй обмотки возбуждения, к второму выводу источника питания переменного тока другие выводы обмоток возбуждения подключены либо непосредственно, либо одна или другая обмотка возбуждения подключена через последовательно подключенную варьируемую активно-индуктивную нагрузку, либо одна или другая обмотка возбуждения подключена через последовательно включенную активную цепь, состоящую из параллельно включенных варьируемого резистора и терморезистора, либо одна из обмоток возбуждения подключена через последовательно соединенные варьируемую активно-индуктивную нагрузку и активную цепь, при этом максимальное полное сопротивление активно-индуктивной нагрузки выполнено как часть сопротивления обмотки возбуждения, выраженную через полное сопротивление обмотки возбуждения с коэффициентом, определяемым отношением максимального перемещения подвижной части чувствительного элемента при компенсации, обусловленной соленоидным эффектом в дифференциальном магнитоэлектрическом силовом преобразователе нелинейности градуировочной характеристики датчика ускорения к разности между максимальным свободным ходом подвижной части и вышеуказанным максимальным перемещением подвижной части при компенсации нелинейности, сопротивления варьируемого резистора и терморезистора выполнены такими, чтобы максимальное температурное изменение сопротивления активной нагрузки в рабочем диапазоне температур окружающей среды составляло часть полного сопротивления обмотки возбуждения, выраженную через полное сопротивление обмотки возбуждения с коэффициентом, определяемым отношением максимального перемещения подвижной части при компенсации максимальной величины температурного изменения смещения градуировочной характеристики датчика ускорения в рабочем диапазоне температур окружающей среды к разности между максимальным свободным ходом подвижной части и указанным максимальным перемещением подвижной части при компенсации температурного изменения смещения. 
|
