Акселерометр

«

Ссноз Советских

Соцналистических

Республик

<11697934 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2586906/18-10 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

G 01 P 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531 ° 768 (088.8}

Опубликовано 15.11.79- Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1811.79 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИЯ P.È. Байцар, A.Ï. Решетило и A.À. Новиков (71) ЗаяВИтЮЛЬ Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к измерив тельной технике и предназначено для измерения ускорения.

Известны механотронные акселерометры, представляющие собой электронные лампы, управление электродами которых производится механически .

Такие приборы включают две основные сис темы: к инема тическ ую, содержащую упругий элемент, инерционную массу и другие подвижные детали, и элек тродную, в которую входят совокупность подвижных и неподвижных электродов прибора (1).

Наиболее близким по технической 15 сущности является механотронный акселерометр, содержащий корпус, расположенный в нем упругий элемент с закрепленной на нем инерционной массой, и чувствительный элемен т (2) . 20

Его недостатки — сложная конструкция, сравнительно низкая чувствительность, небольшой диапазон измеряемых ускорений, отсут.твие возможности корректировки выходной характеристи- 25 ки.

Цель и эобре тени я — повышен ие чувствительности акселероме тра и расширение диапазона измеряемых ускорений. 30 указанная цель достигается тем, что в акселерометр введен нагрев атель, а чувствительный элемент выполнен в виде двух нитевидных монокристаллов, расположенных соосно на жестко связанном с инерционной массой стержне, коак сиально которому установлен нагреватель.

На чертеже изображен общий вид к oHc трук ции ак селероме тра.

Акселерометр содержит корпус 1, который представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из двух частей, соединенных герметично через прокладку 2 при помощи болтов, в котором укреплен упругий элемент

3, выполненный в виде сильфона. В свободном конце сильфона закреплена инерционная масса 4, прикасающаяся с направляющей 5 стержнем. Диэлектрический стержень 6 жестко соединен с инерционной массой. На нем закреплены два полупроводниковых чувствительных элемен та 7 — нитевидные монокристаллы, размещенные вдоль оси нагревателя 8, в области среднего значения градиен та темпера турного пол я рабочего участка характеристики нагревателя. Электрический выг эд чувствительных элементов осуществлен через

3 . 697934

Формула изобретения

Составитель Н. Иараховская

: Редак тор И. Нес теров а Техред М. Петк о Корректор И. Пожо

Заказ 6556/13

Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

:эластичные контактные пружины 9. Нагреватель закреплен .при помощи кольцевого керамического изолятора 10 и металлических тарверс 11, используемых одновременно в качестве токовыводов нагревателя. В верхней части корпуса расположен разъем 12, на которьщ выведены токовыводы нагревателя и полупроводниковых чувствительных элементов. Полупроводниковые чувств ительн ые элемен ты включены в смежн ые плечи мостовой схемы.

Принцип работы акселерометра основан на преобразовании ускорения в электрический сигнал посредством использования терморезистивного эффекта в полупроводниковых монокристалJIB X °

При измерении ускорения инерционная масса, скользя по направляющей 5, сжимает или растягивает сильфон 3 в зависимости от направления ускорения, тем самьм вызывая перемещение стержня б с монокристаллами 7 относительно нагревателя ° В результате перемещения стержня 6 оКин из кристаллов оказывается в области максимального градиента поля (вблизи центра нагревателя), а другой удаляется от центра. При изменении положения монокристаллов в нагревателе изменяется и их температура, тем самым изменяется и электросопротивле- ние в электроизмерительной цепи, содержащей монокристаллы. Это приводит изменению выходного напряжения моста, значение которого линейно зависит от величины ускорения, что и фиксируется прибором, соединенным с указанной цепью. Высокая чувствительность полупроводникового монокристалла к изменению температуры обеспечивает большой уровень выходного сигнаJIB °

Акселерометр, содержащий корпус, расположенный в нем упругий элемент с закрепленной на нем инерционной массой и чувствительный элемент, отличающийся тем, что с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измеряемых ускорений, в него введен нагреватель, а.чувствительный элемент выполнен в виде двух нитевидных монокристаллов, расположенных соосно на жестко связанном с инерционной массой стержне, коаксиально которому установлен нагрев атель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю.И.„Виброметрия . М., 1963, с. 583.

2. Берлин Г.С.,Измерительная техника ", Р 9, 1970, с. 24 28 (прототип) .