Акселерометр

 

Изобретение предназначено для измерения линейных низкочастотных ускорений на объектах различного назначения Целью изобретения является повышение точности измерения. В процессе измерения при деформации консольного чувствительного элемента под действием инерционных сил частота ПАВ генератора 8 с направлением распространения волн вдоль чувствительного элемента меняется. Частота ПАВ другого генератора 9 с поперечным расположением линии задержки остается неизменной и является опорной. Измеренная разность частот этих генераторов после смесителя 10 за счет наличия общей зоны распространения волн у обоих генераторов не зависит от температуры и является функцией измеряемого ускорения 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 Р 15/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710884/10 (22) 15.05.89 (46) 23.09.91. Бюл. ¹ 35 (72) В. И. Баженов, И, А; Каратеев и В. В.

Штыков (53) 531.768(088,8) (56) Заявка Франции № 2529681, кл. G 01 P 15/02, 1984.

Заявка Франции № 2561383, кл. G 01 Р 15/08. 1985. (54) АКСЕЛЕРОМЕТР (57) Изобретение предназначено для измерения линейных низкочастотных ускорений на объектах различного назначения, Целью Ы 1679394 А1 изобретения является повышение точности .измерения. В процессе измерения при деформации консольного чувствительного элемента под действием инерционных сил частота ПАВ генератора 8 с направлением распространения волн вдоль чувствительного элемента меняется. Частота ПАВ другого генератора 9 с поперечным расположением линии задержки остается неизменной и является опорной. Измеренная разность частот этих генераторов после смесителя 10 за счет наличия общей зоны распространения волн у обоих генераторов не зависит от температуры и является функцией измеряемого ускорения. 2 ил.

1679394

20

Изобретение относится к измерению параметров движения, в частности к линейным низкочастотным акселерометрам прямого преобразования на поверхностных акустических валиках (ПАВ), Цель изобретения — повышение точности измерения ускорений.

На фиг. 1 представлена упрощенная конструктивная схема акселерометра; на фиг. 2 — его функциональная блок-схема.

На упругом чувствительном элементе 1 расположены входной встречно-штыревой преобразователь (ВШП) 2, выходной ВШП 3 первой линии задержки с направлением распространения волн вдоль продольной оси чувствительного элемента (ЧЭ). Входной ВШП 4 и выходной ВШП5 второй линии задержки расположены так, что направление распространения волн второй линии задержки перпендикулярно .продольной оси

ЧЭ, причем расстояние между ВШП в каждой линии не превышает длины ВШП, т.е. области распространения волн обеих линий задержки совпадают, и каждая линия задержки расположена в пределах длины, перпендикулярной ей линии задержки, На линиях задержки образованы ПА — генераторы путем включения усилителя 6 между

В LUП 2 и 3, а также усилителя 7 между В LUП

4и5, Функциональная блок-схема акселерометра включает в себя ПАВ-генератор 8 на

ВШП 2, 3 и усилителе 6, ПАВ-генераторе 9 на ВШП,4,5 и усилителе 7, Выходы ПАВ-генераторов 8, 9 подключены к смесителю 10 частот, который соединен с частотометром

11. При выполнении ЧЗ из непьезоэлектрического изотропного материала под ВШП наносится слой пьезоэлектрического материала. Поэтому характеристики обеих линий задержки получаются единичными, так как материал звукопровода однороден по всем . направлениям, однородна структура

ПАВ-преобразователей (ВШП совместно с пьезоэлектриком) для распространения волн по продольной и поперечной осям ЧЗ.

Поэтому изменения со временем в зависимости от температуры окружающей среды свойств линий задержки по продольной и поперечной осям ЧЗ вызывают одинаковые

50 изменения частот ПАВ-генераторов, образованных на этих линиях задержки.

Вследствие одинакового изменения частот обоих ПАВ-генераторов разностная частота на выходе смесителя остается независимой от изменений температуры и характеристик линий задержки со временем, Акселерометр работает следующим образом, Под действием инерционной силы, вызванной ускорением, происходит деформация чувствительного элемента 1, при этом частота первого ПАВ-генератора 8 на линии задержки с продольным направлением распространения волн изменяется пропорционально ускорению. Второй ПАВ-генератор 9 на линии задержки с поперечным направлением распространения волн является генератором тактовой опорной частоты. В смесителе частот 10 образуется разностная частота первого ПАВ-генератора 8 и тактового ПАВ-генератора 9, Получаемая со смесителя частот 10 разностная частота измеряется частотометром 11 и функционально связана с ускорением.

Формула изобретения

Акселерометр, содержащий установленный в корпусе консольный балочный чувствительный элемент, на поверхности которого ортогонально расположены две линии задержки на встречно-штыревых преобразователях с направлением акустического тракта соответственно. вдоль и поперек продольной оси балки, усилитель, включенный между входным и выходным преобразователем в каждой линии задержки, причем выходы усилителей подключены к входам смесителя частот, выход которого соединен с частотомером, о т л и ч а ю щ ий с я тем. что, с целью повышения точности измерения, в нем чувствительный элемент выполнен из материала с равными температурными коэффициентами чувствительности по ортогональным осям чувствительного элемента. направление акустических трактов обеих линий задержки пересекаются, а расстояние между преобразователями в каждой линии задержки не превышает длины преобразователя.

1679394

Составитель К.Лукомский

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Гунько

Заказ 3210 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101