SU1620944A1 - Электростатический акселерометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  ускорений подвижных объектов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  регулировани  диапазона измерений путем изменени  площади электродов обратною электростатического преобразовател . Устройство содержит ма тник на упругом ПОБО- се, неподвижные электроды, содержащие электроды датчика положени  и обратного преобразовател , электронный усилитель, коммутирующее устройство. Регулировка диапазона измерений достигаетс  коммутацией определенных лар электродов, на которые разделены электроды обратного электростатического преобразовател . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  ускорений подвижных объектов,

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  регулировани  диапазона измерений путем изменени  площади электродов обратного электростатического преобразовател .

На фиг. 1 представлен электростатический акселерометр; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Электростатический акселерометр содержит ма тник 1 на упругом подвесе в виде балки из монокристаллического электропроводного материала, неподвижные электроды 2, симметрично расположенные по разные стороны ма тника, состо щие из электродов емкостного датчика 3 положени  и электродов обратного электростатиче- ского преобразовател  4. Электроды обратного электростатического преобразовател  4 выполнены в виде нескольких элек- тродов, причем площади каждой

симметричной парь- электродов равны и пропорциональны диапазону измерений.

Кроме описанных узпов и деталей, акселерометр имеет емкостный датчик положени , электростатический обратный преобразователь, электронный усилитель. Эти узлы образуют контур компенсации цепи обратной св зи акселерометра.

Акселерометр работает следующим образом .

При действии вдоль оси чувствительности измер емого ускорени  ма тник 1 отклон етс  в сторону, противоположную направлению ускорени . Ма тник 1 з монокристаллического электропроводного материала и электроды емкостного датчика 3 положени  образуют дифференциальный конденсатор, изменение емкости которого преобразуетс  в электрический сигнал и усиливаетс . Напр жение, пропорциональное измер емому ускорению, подаетс  на электроды обратного электростатического преобразовател  4, создава  усилие, стрем щеес  вернуть ма тник 1 в исходное поО

ю о ю

Јь N

ложение. Величина усили , действующего на ма тник 1, определ етс  как

Р К S -Е -U,1Л

(1)

где К - коэффициент пропорциональности;

S - площадь электродов обратного электростатического преобразовател  4;

Е - посто нное напр жение, подаваемое на электроды 4;

U - напр жение, пропорциональное измер емому ускорению;

д - рассто ние между ма тником 1 и одним из электродов 4.

Как видно из уравнени  (1), величина компенсирующего усили  определ етс  величинами Е и S при посто нно действующем ускорении.

Изменение посто нного напр жени  Е, подаваемого на электроды А обратного электростатического преобразовател ,-ограничено причинами как конструктивного, так и схематического характера, а также св зано с дополнительными аппаратурными затратами.

Следовательно, подключа  в определенной комбинации симметричные пары электродов 4 к коммутирующему устройству (не показано), регулируют компенсирующее усилие и диапазон измерений акселерометра .

Предлагаемый электростатический акселерометр по сравнению с известным позвол ет проводить регулировку диапазона измерений, что достигаетс  коммутацией определенных пар электродов, на которые

0

5

0

6

0

5

разделены электроды обратного электростатического преобразозател .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электростатический акселерометр, содержащий подвижный электрод-ма тник на упругом подвесе в виде балки из монокристаллического электропроводникового материала , неподвижные симметрично расположенные по разные стороны ма тника электроды емкостного датчика положени  и обратного электростатического преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  регулировани  диапазона измерений путем изменени  площади электродов обратного электростатического преобразовател , каждый электрод обратного электростатического преобразовател  выполнен секционированным, причем кажда  секци  подключена к коммутирующему устройству, а площади каждой симметричной пары секций равны и определ ютс  соотношением 0 К F Ё U

   Ьд2

   где К - коэффициент пропорциональности;

   F - величина компенсирующего усили ;

   Е - посто нное напр жение, подаваемое на электроды обратного преобразовател ;

   U - напр жение, пропорциональное измер емому ускорению;

   д - рассто ние между ма тником и одним из электродов обратного преобразовател .

   А

   Фиг. 1

   Редактор А.Огар Заказ 4243

   Составитель Т.Макарова Техред М.Моргентал

   Корректор С.Шекмар

   Тираж

   Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

   А-А

   А

   Фиг. 2

   Корректор С.Шекмар

   Подписное