Угловой акселерометр
ОП И САНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ 373623 союз Соаетских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. G Olp 15/02
Заявлено 22.III.1971 (№ 1636715/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 12.Ill.1973. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 21V.1973
Комитат по делам изобретений и открытий при Совете Министрса
СССР
УД К 531.768 (088.8) Автор изобретения
М. Г. Стругач
Заявитель
УГЛОВОЙ АКСЕЛЕРОМЕТР
I1
Изобретение относится к области измерительной техники.
Известны угловые акселерометры, содержащие чувствительный элемент, выполненный в виде неподвижной относительно основания и заполненной жидкостью трубы, образующей конту р из нескольких витков, и суммирующий усилитель, Для повышения точности измерения в описываемом акселерометре чувствительный элемент снабжен дополнительным и витками, подвижно закрепленными oTíîñèòåëüíî основания с одной степенью свободы в ращения в плоскости витков и заполненными той же жидкостью, причем подвижные и неподвижные витки чувствительного элемента д ифференциально подключены к суммирующему усилителю.
На фиг. 1 представлена при нципиальная схема углового акселерометра; на фиг. 2— схема сил, действующих на элемент витка жидкости.
Акселерометр состоит из неподвижных относительно основания витков 1 трубы, заполненной жидкостью, и аналогичных подвижных витков 2, заполненных той же жидкостью и имеющих одну степень свободы относительно основания вращения в плоскости витков 2 (на фиг. 1 в качестве примера изображено шарнирное соединение 8). Подвижные 2 и неподвижные 1 витки дифференциально подключены к суммирующему усилителю, например мембранному гидравлическому усилителю перепада давлений с элементом сравнения
5 4, чувствительным элементом которого является сопло-заслонка 5, и усилителем мощности б. Элемент сравнения 4 и усилитель мощности б охвачены обратной связью 7.
При отсутствин углового ускорения имеет
10 место равенство давлений на концах витков:
Р, — Ð, Р,=Р4. При этом выходное давление
Р„,,„-=О. При появлении углового ускорения е, действующего на основание, на концах неподвижных витков 1 возникает перепад дав15 лений, пропорциональный в:
Л P = P, — P, = 2-. р и r а, где р — плотность жидкости;
n — число витков;
20 r — радиус витков.
Усилитель усиливает этот перепад н выдает сигнал углового ускорения. При этом на концах подвижных витков 2 перепад давлений
25 ЬР"=Рз — Р4 равен .нулю из-,за свободы вращения.
При наличиями же одновременного вращения с угловыми скоростями 0 и 4п, одна из кото30 рых является переносной скоростью (напри373623
3 мер, со средой, в которой перемещается объект), вокруг взаимно перпендикулярных осей, лежащих в плоскости виткового акселерометра, на элемент витка А (см. фиг, 2) действует ускорение Кориолиса W,".
Wñ = 2 ф о r J, (2) проекция которого на касательную к осевой линии витка создает давление в жидкости: д = 22аг р81п ада, (3) где а — угловая координата элемента;
r — радиус вращения в относительном движении.
ЛР,=2 рпг оИ, что составляет погрешность от полезного сигнала AP .
ЬРс о> Р
ЬР s
Полный перепад давлений ЬР, от кориолисовых сил после интегрирования выражения (3) по всей окружности витка равен:
В подвижных витках 2, которые также движутся со скоростями Я и а, возникает такой же перепад давлений от кориолисовых сил:
5 с — с °
Перепады давлений от кориолисовой погрешности взаим|но уничтожаются на элементе с|равнен ия 4 усилителя и на чувствительный элемент 5 усилителя не поступают, бла10 годаря чему повышается точность прибора.
Предмет изобретения
Угловой а кселерометр, содержащий чув15 ствительный элемент, выполненный в виде неподвижной относительно основа|ния и заполненной жидкостью трубы, образующей контур из нескольких витков, и суммирующий усилитель, отличающийся тем, что, с
Z0 целью повышения точности измерен ия, чувствительный элемент снабжен дополнительными витками, подвижно закрепленными относительно основания с одной степенью свободы вращения в плоскости витков,и запол25 ненными той же жидкостью, причем подвижные и неподвижные визитки чувствительного элемента дифференциально подключены к суммирующему усилителю.
373623
Фиг 1
Р иа
Составитель B. Жилейкина
Техред Л. Грачева
Редактор Л. Струве
Корректор T. Гревцова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1426/14 Изд. № 1333 Тираж 755 Подписное
IIHHH1IH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
