Измерение ускорения и замедления; измерение импульсов ускорения – G01P 15/00

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения линейных ускорений в системах управления движущимися объектами, например к средствам измерения линейного ускорения в бесплатформенных инерциальных навигационных системах управления космическими объектами. Целью изобретения является повышение точности измерений, уменьшение времени готовности и энергопотребления за счет снижение влияния температуры на параметры измерителя линейного ускорения. Измеритель содержит кварцевый компенсационный маятниковый акселерометр, преобразователь напряжения в частоту, термосистему, содержащую первую мостовую схему резисторов, в одно из плеч которой включен первый термодатчик, установленный между катушкой и корпусом акселерометра, усилитель мощности, катушку обогрева, охватывающую корпус акселерометра, преобразователь содержит нагрузочный резистор R_oc, который подключен к выходу усилителя обратной связи, генератор синхрочастоты, интегратор, резистор заряда R_зар, две симметричные цепи преобразования положительной и отрицательной информации, эталонный источник напряжения, компаратор, резистор разряда R_разр, переключающее устройство, содержащее электронный ключ, триггер, счетчик тактовых импульсов, и формирователь импульсной выходной информации. Отличительной частью изобретения является система аппаратной компенсации температурных погрешностей, содержащая вторую мостовую схему резисторов, второй термодатчик, установленный внутри корпуса акселерометра и включенный в одно из плеч второй мостовой схемы, измерительный усилитель, инвертор и четыре резистора R_1-4. Термоинвариантность основных параметров измерителя линейных ускорений - масштабного коэффициента и смещения нуля, построенного на кварцевом маятниковом акселерометре и имеющего поэтому существенную нелинейную зависимость указанных параметров от температуры, обеспечивается за счет того, что с помощью известной термосистемы внутри акселерометра обеспечивается диапазон температур, соответствующий линейному участку графика зависимости от температуры масштабного коэффициента и смещения нуля, а с помощью введенной системы аппаратной компенсации в определенные точки схемы преобразователя напряжение-частота подаются компенсирующие напряжения, функционально зависящие от текущего значения температуры внутри акселерометра и от температурных коэффициентов масштабного коэффициента и смещения нуля акселерометра. 6 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и предназначено для автономного измерения ускорения летательных аппаратов. Струнный акселерометр содержит на своем основании чувствительные элементы, включающие струну, закрепленную одним концом на корпусе, другим на грузе, размещенном на упругом пластинчатом подвесе, и магнитоэлектрические приводы для поддержания автоколебаний струн. Для достижения технического результата чувствительный элемент выполнен в виде замкнутого прямоугольного камертона с внутренним креплением, расположенным на одной из сторон корпуса на геометрической оси, проходящей перпендикулярно струне через ее середину, причем каждая пара параллельных сторон чувствительного элемента состоит из нескольких жестко скрепленных участков из материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения. При этом суммы произведений их длин на температурный коэффициент линейного расширения равны соответственно для сторон вдоль и поперек струны, а температурный коэффициент модуля упругости подвеса равен разности температурных коэффициентов линейного расширения подвеса и струны. Изобретение позволяет повысить точность измерения ускорения за счет увеличения добротности струнного резонатора и снижения температурной погрешности и чувствительности к внешним и внутренним механическим воздействиям на напряжения в струне, а также упростить конструкцию и требования к выбору физико-механических свойств к материалам и форме деталей силовой цепи натяжения струны. 4 ил.

Акселерометр предназначен для применения в качестве чувствительного элемента в системах стабилизации и навигации. Изобретение может найти применение в приборах измерения механических величин компенсационного типа. Акселерометр содержит чувствительный элемент, отклонение которого фиксируется датчиком угла, выходы которого соединены с входами сумматора через пороговый элемент и интегрирующий усилитель, и датчик момента, включенный в отрицательную обратную связь. Выход сумматора является аналоговым выходом устройства. Для повышения точности и расширения полосы пропускания в акселерометр введены две отрицательные обратные связи: одна - с выхода датчика угла на один из входов датчика момента через дифференцирующий фильтр, другая - отрицательная интегрирующая обратная связь, реализована с выхода сумматора на другой вход датчика момента последовательно по информационным входам через компаратор, преобразователь уровня, пару ждущих синхронных генераторов, реверсивный двоичный счетчик, схему сравнения, триггер, электронный ключ. Дополнительные входы компаратора, реверсивного двоичного счетчика, ждущих синхронных генераторов соединены с генератором вспомогательной частоты. Кроме того, вход электронного ключа соединен с выходом генератора тока. Вход схемы сравнения соединен с выходом генератора вспомогательной частоты через суммирующий двоичный счетчик. Выход реверсивного двоичного счетчика является цифровым выходом устройства. Отрицательная обратная связь, реализованная с выхода датчика угла на вход датчика момента, через дифференцирующий фильтр, осуществляет стабилизацию параметров акселерометра. Введение в акселерометр интегрирующей отрицательной обратной связи позволяет создать устройство с астатизмом по отклонению, работающее в автоколебательном режиме, с расширенной полосой пропускания и значительным быстродействием. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении интегральных акселерометров.

Чувствительный элемент интегрального акселерометра выполнен из проводящего монокристаллического кремния и содержит маятник 3, соединенный с помощью упругих подвесов 2 с каркасной рамкой 1, обкладки 4, соединенные с каркасной рамкой 1 через площадки 6, расположенные на каркасной рамке 1. На обкладках 4 выполнены выемки 7 в местах соединения с площадками 6, расположенными на каркасной рамке 1. На поверхностях выемок 7 и площадок 6 сформированы последовательно слои диэлектрика 10 и металла 11 для улучшения качества соединения.

Дифференциальный конденсатор, необходимый для функционирования интегрального акселерометра, образован проводящей поверхностью кремниевого проводящего маятника 3 и металла 11, нанесенного на обкладки 4 со стороны маятника 3 с образованием емкостного зазора 5.

Техническим результатом является улучшение метрологических характеристик путем усовершенствования конструкции чувствительного элемента интегрального акселерометра. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам навигации и может применяться в приборах измерения механических величин компенсационного типа. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения. Акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик момента, включенный в отрицательную обратную связь. В акселерометр введены две отрицательные интегрирующие обратные связи, одна с выхода датчика угла на один из входов датчика момента одновременно через усилитель обратной связи и первый интегратор, другая, отрицательная интегрирующая обратная связь, реализована с выхода датчика угла на другой вход датчика момента последовательно по информационным входам через усилитель, фильтр, компаратор, преобразователь уровня, пару ждущих синхронных генераторов, реверсивный двоичный счетчик, схему сравнения, второй интегратор, триггер, электронный ключ. Дополнительные входы компаратора соединены с выходом генератора вспомогательной частоты. Вход электронного ключа соединен с выходом генератора тока, и вход схемы сравнения соединен с выходом генератора вспомогательной частоты через суммирующий двоичный счетчик, и выход реверсивного двоичного счетчика является цифровым кодом устройства. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к струнным акселерометрам для автономного определения параметров движения летательных аппаратов и может быть использовано при производстве струнных акселерометров. Сущность изобретения достигается тем, что способ настройки струнного акселерометра, содержащего струну прямоугольного сечения и консольно-закрепленный пластинчатый подвес с грузом, включающий закрепление концов струны между двух плоскостей, предварительно механически обработанных в двух взаимно перпендикулярных направлениях поперек и вдоль струны, и отличается тем, что струну выставляют по оси симметрии подвеса перпендикулярно его плоскости, закрепляют последовательно концы струны на грузе и корпусе при совмещении поверхностей крепления в одну плоскость, сравнивают частоту автоколебаний струны с заданной и при необходимости корректируют длину струны, исходя из выражения: , где l - изменение длины струны; f и f₀ - фактическая и заданная частота колебаний струны; l и y - длина струны и прогиб подвеса при расположении струны в одной плоскости, при этом вновь механически обрабатывают поверхности крепления до расположения их в одной плоскости, причем длину струны уменьшают, если частота меньше заданной, и увеличивают, если больше, затем прикладывают к грузу в месте крепления струны усилие, плавно изменяющее натяжение струны в рабочем диапазоне частот, и оценивают изменение амплитуды сигнала со струны, добиваясь точной установкой струны попадания частоты и амплитуды сигнала в заданный допуск, после чего проводят термомеханическое старение акселерометра. Изобретение позволяет сократить длительность стабилизации параметров, время сборки и увеличить выход годных струнных акселерометров при изготовлении. 5 ил.

Изобретение относится к микромеханическим устройствам и может применяться в интегральных акселерометрах и гироскопах. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности емкостного датчика при измерении угловых перемещений. Технический результат достигнут посредством разделения пополам неподвижных электродов и перекрестного включения секторов в смежные плечи дифференциальных конденсаторов. В результате разделения электродов датчик стал нечувствителен к плоскопараллельной составляющей движений, при этом появилась возможность измерять одну компоненту, а именно угловую. 3 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен складной маятник, содержащий основание (F), контрольный груз (РМ), математический маятник (SP), перевернутый маятник (IP). Причем математический маятник и перевернутый маятник соединены на одном из своих концов с контрольным грузом (PM), а на другом конце - с основанием (F) посредством четырех соответствующих соединительных устройств (G). При этом контрольный груз не соединен с основанием (F) и выполнен с возможностью колебания. Каждое соединительное устройство (G), относящееся к маятнику (PS), содержит одно или более соединений в состоянии растяжения. Каждое из соединительных устройств (G), относящееся к перевернутому маятнику (IP), содержит одно или более соединений в состоянии сжатия. Изобретение также относится к сейсмическому датчику, в котором применен складной маятник согласно изобретению. Технический результат - повышение функциональных возможностей устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения ускорения и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в системах инерциальной навигации и сейсмометрии. Молекулярно-электронный акселерометр содержит диэлектрический корпус с двумя параллельными неподвижными электродами и третий подвижный электрод, установленный между неподвижными электродами. Подвижный электрод посредством упругих подвесов связан с жесткой рамкой, вмонтированной в корпус. Все электроды находятся в контакте с электропроводящей жидкостью, которая заполняет полость корпуса, и имеют внешние электрические выводы. Техническим результатом является уменьшение значения погрешности измерения ускорения, а также обеспечение широкого диапазона измерения ускорения при сохранении высокой чувствительности преобразователя во всем диапазоне измерения ускорения. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в датчиках ускорения. Система для измерения параметров движения содержит первое твердотельное основание из немагнитного материала, на котором закреплен чувствительный элемент в виде консольной балки, состоящий из активной и пассивной частей, разделенных между собой канавкой. На свободном конце активной части размещен постоянный магнит, и соединенное с ним второе основание с магниторезистивным элементом. При этом активная часть чувствительного элемента расположена за пределами первого основания с размещением канавки вдоль ребра первого основания. Второе основание размещено со стороны активной части чувствительного элемента с расположением поверхности магниторезистивного элемента в плоскости, проходящей через постоянный магнит, причем магнитное поле магнита перпендикулярно направлению оси легкой намагниченности магниторезистивного элемента. Способ изготовления системы для измерения параметров движения заключается в формировании чувствительного элемента путем анизотропного жидкостного травления поперечной канавки в монокристаллическом кремнии, закреплении на свободном конце активной части чувствительного элемента постоянного магнита, закреплении пассивной части чувствительного элемента на первом основании, прикреплении второго основания с размещенным на нем магниторезистивным элементом к первому основанию со стороны активной части чувствительного элемента. Технический результат - повышение чувствительности измерительного прибора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам определения движения тела. Устройство содержит средство определения ускорения и вычислительное средство для вычисления движения тела на основании данных ускорения, участок закрепления/раскрепления для закрепления рабочей части на основном блоке устройства или раскрепления от него, причем вычислительное средство выполнено с возможностью выполнения процедуры определения закрепления/раскрепления на основании изменения ускорения, при закреплении закрепляемой рабочей части на участке закрепления/раскрепления или при раскреплении от него, и выполнения вычисления движения тела на основании определенного закрепления/раскрепления, при переключении в режим, соответствующий состоянию после закрепления/раскрепления. Во втором варианте выполнения устройства дополнительно имеется запоминающее средство для хранения данных и дисплейное средство для отображения результата вычисления, а также множество участков закрепления/раскрепления в зависимости от типа закрепляемой рабочей части, причем вычислительное средство выполнено также с возможностью определения типа закрепляемой рабочей части на основании изменения ускорения, и выполнения вычисления движения тела на основании определенного закрепления/раскрепления и типа, при переключении в режим, соответствующий типу закрепленной закрепляемой рабочей части. В третьем варианте участок закрепления/раскрепления содержит направляющую для сдвига или поворота закрепляемой рабочей части, когда закрепляемая рабочая часть закреплена на основном блоке устройства или раскреплена от него, и ударный участок, с которым одна часть закрепляемой рабочей части сталкивается при закреплении и раскреплении закрепляемой рабочей части вдоль направляющей. В четвертом варианте устройство имеет корпус для вмещения средства определения ускорения и вычислительного средства, при этом корпус содержит ударную рабочую часть, подлежащую удару при столкновении, а вычислительное средство сконфигурировано с возможностью определения данных ускорения при ударе, нанесенном по ударной рабочей части, и определения информации о нанесенном ударе из данных ускорения. В способе определения движения тела определяют изменение ускорения, которое возникает при закреплении рабочей части на основном блоке устройства или при раскреплении от него, на основании данных ускорения, и движение тела на основании данных ускорения после закрепления или раскрепления. Использование изобретения позволяет повысить точность измерения. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой преобразователь пути и линейной скорости движения объекта в код и может использоваться при контроле положения и скорости при малых (0,1 мкм÷10 мкм) и больших (до 10 см) перемещениях. Для улучшения метрологических и весогабаритных характеристик преобразователя пути и линейной скорости электрический и магнитный блоки преобразователя реализованы на базе техники цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) и микроэлектронного конструирования. Технический результат достигается тем, что с помощью магнитных триггеров 10 и 17, магнитного барьера 19 и электронного блока «реверс» 20, который осуществляет переключение фаз тактирующего генератора 1, проводится измерение пути и скорости объекта независимо от направления его движения, результаты которого регистрируются в счётчиках. Пределы измерения ограничиваются скоростью движения ЦМД (20 м/с и более). При этом благодаря малым размерам ЦМД (0,1 мкм÷10 мкм) значительно уменьшаются весогабаритные параметры преобразователей. 1 ил.

Изобретение может применяться в микромеханических датчиках линейных ускорений. Сущность изобретения заключается в том, что микромеханический акселерометр содержит чувствительный элемент, выполненный из монокристаллического кремния низкой проводимости, внешнюю рамку с закрепленным на ней маятником при помощи упругих торсионов. Внешняя рамка имеет переменную ширину. В узкой ее части сформированы П-образные петли, обращенные наружу. Площадки крепления к стеклянным обкладкам на внешней рамке расположены строго на продольной и поперечных осях чувствительного элемента. В микромеханическом акселерометре используются круглые стеклянные обкладки. Это упрощает сборку и снижает трудоемкость изделия. Технический результат: увеличение точности с одновременным снижением трудоемкости без изменения массогабаритных параметров. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерительным преобразователям линейного ускорения. Компенсационный акселерометр содержит корпус со стойкой, первую пластину из монокристаллического кремния, вторую пластину с двумя неподвижными электродами дифференциального емкостного преобразователя положения, третью пластину, магнитоэлектрический силовой преобразователь с постоянным магнитом, усилитель, причем последовательно по длине стойки от основания стойки установлены постоянный магнит, вторая пластина, первая пластина и третья пластина. В соответствии с изобретением на стойку установлена втулка из инвара, на которой расположены вторая пластина, первая пластина и третья пластина. Вторая и третья пластины выполнены из пирекса. Технический результат - повышение точности измерения ускорения. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к измерительным преобразователям линейных ускорений. Акселерометр содержит корпус, первую пластину с внешней подвижной частью, внутренней неподвижной частью и соединяющими их упругими перемычками по оси подвеса, дифференциальный емкостный преобразователь положения, вторую пластину с электродами, третью пластину, магнитоэлектрический силовой преобразователь с постоянным магнитом и компенсационной катушкой, груз на подвижной части первой пластины, усилитель. В соответствии с изобретением груз на подвижной части первой пластины расположен выше оси подвеса, сторона части второй пластины выше оси подвеса выполнена прямолинейной, расстояние прямолинейной стороны второй пластины от оси подвеса выполнено в соответствии с расчетным соотношением. Технический результат - повышение точности измерения ускорения. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в приборах компенсационного типа с дискретным выходом в системах стабилизации, навигации и наведения. Компенсационный акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик угла, усилитель, фазовый детектор отрицательной обратной связи, интегрирующую отрицательную обратную связь с выхода компаратора на вход датчика момента через последовательно соединенные по информационным входам компаратор, преобразователь уровня, пару ждущих синхронных генераторов, реверсивный двоичный счетчик, схему сравнения, триггер, электронный ключ. Кроме того, введена местная отрицательная обратная связь с выхода усилителя на вход фазового детектора отрицательной обратной связи через последовательно соединенные по информационным входам сумматор, пороговый элемент, интегродифференцирующее звено и звено запаздывания. Выход фазового детектора отрицательной обратной связи соединен с входом компаратором через дифференцирующее звено. Выход реверсивного двоичного счетчика является цифровым выходом компенсационного акселерометра. Введение в компенсационный акселерометр местной отрицательной обратной связи позволяет стабилизировать параметры компенсационного акселерометра, а реализация в интегрирующей отрицательной обратной связи интегродифференцирующего и дифференцирующего звена позволяет повысить точность измерения и расширить полосу пропускания за счет реализации автоколебательного режима. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в приборах компенсационного типа с дискретным выходом в системах стабилизации, навигации и наведения. Компенсационный акселерометр содержит чувствительный элемент, датчик угла, усилитель, фазовый детектор отрицательной обратной связи, интегрирующую отрицательную обратную связь с выхода компаратора на вход датчика момента через последовательно соединенные по информационным входам компаратор, преобразователь уровня, пару ждущих синхронных генераторов, реверсивный двоичный счетчик, схему сравнения, триггер, электронный ключ. Кроме того, введены фильтр с выхода схемы сравнения на вход триггера и аналого-цифровой преобразователь, пороговый элемент и интегратор с выхода фазового детектора отрицательной обратной связи на вход компаратора. Выход реверсивного двоичного счетчика является цифровым выходом компенсационного акселерометра. Введение в компенсационный акселерометр фильтра, интегратора, аналого-цифрового преобразователя, порогового элемента, и интегрирующей отрицательной обратной связи позволяет стабилизировать параметры компенсационного акселерометра, повысить точность измерения и расширить полосу пропускания за счет реализации в устройстве автоколебательного режима. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения параметров удара на стендах и может быть использовано при исследовании ударного взаимодействия тел. Устройство для измерения продолжительности удара, содержит корпус, элемент коммутации, генератор и блок индикации, снабжено преобразователем длительности импульсов генератора в цифровой код, схемой, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов при замыкании контактов проводника, счетчиком импульсов, преобразователем импульсов в цифровой код и вычислительным блоком, корпус выполнен виде цилиндрической втулки, внутри которой расположен подпружиненный в осевом направлении шток с бойком с возможностью ударного взаимодействия его с соударяемым телом, расположенным на металлическом основании, при этом на свободном конце штока закреплен проводник, соединенный с одним из входов схемы, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов, на металлическом основании также закреплен проводник, соединенный с другим входом схемы, осуществляющей передачу импульсов с генератора на счетчик импульсов. Полученный при ударе бойка электрический импульсный сигнал поступает в электронный блок, преобразуется в цифровой код и определяется длительность удара, как произведение количества импульсов и общее время импульсов, которое показывается на цифровом индикаторе блока индикации. Технический результат заключается в повышении точности определения продолжительности удара и определения с высокой степенью точности развитие ускорений, сил в любой момент времени развития кратковременного ударного процесса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейного ускорения, например, в инерциальных системах навигации. Сущность изобретения заключается в том, что линейный акселерометр, содержащий инерционную массу на упругих подвесах, датчик положения, состоящий из пары излучателей и пары фотоприемников, основание, крышку, компаратор, ключ, источник постоянного тока и токопроводящие дорожки, отличается тем, что в устройство дополнительно введены полюсные наконечники, размещенные на основании и крышке, являющихся магнитопроводами, на торцевые поверхности которых нанесен изолятор, на который нанесены токопроводящие дорожки, начала и концы которых соединены между собой, причем начала подключены к первому выходу ключа, а концы - к его второму выходу, ко входу ключа подключен источник постоянного тока, а к третьему и четвертому выходам ключа подключены излучатели, оптические оси которых совпадают с оптическими осями фотоприемников, выходы которых подключены к первому и второму входу компаратора, и проходят через оптические щели инерционной массы, выполненной в виде прямоугольной пластины, размещенной в зазоре между крышкой и основанием с возможностью линейного перемещения, токопроводящие дорожки напылены на крышке и основании, благодаря чему появляется возможность подведения большего тока в систему, что в свою очередь приводит к увеличению чувствительности линейного акселерометра. Технический результат: повышение чувствительности прибора. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в микромеханических компенсационных акселерометрах. Чувствительный элемент содержит инерционную массу, упругие элементы, катушку обратной связи, проводящие дорожки для электрической связи катушек обратной связи со схемой управления, стеклянные обкладки, внешнюю рамку, с расположенными на ней площадками крепления к стеклянным обкладкам. Упругие элементы расположены по оси симметрии инерционной массы. Один конец которых закреплен с внешней рамкой, другой - с инерционной массой. На одной стороне инерционной массы закреплена катушка обратной связи, другая сторона инерционной массы является пластиной емкостного датчика угла. Магнитопровод с постоянными магнитами и катушками обратной связи образуют магнитную систему акселерометра. Соединение катушек обратной связи со схемой управления осуществляется проводящими дорожками, раположенными над упругими элементами, вдоль оси симметрии инерционной массы и оси крутильных колебаний упругих элементов. Изобретение позволяет повысить точность измерений. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения пиковых ударных ускорений. Пьезоэлектрический датчик ударного ускорения содержит корпус, во внутренней полости которого закреплена опора, имеющая выступы в средней части, равноудаленные от сторон корпуса, на каждом из которых закреплены при помощи промежуточного клеевого слоя пьезоэлемент и инерционная масса. Клеевой слой содержит клей, каучук и калиброванные проводящие частицы, а геометрический центр опоры совпадает с геометрическим центром корпуса. В клеевой слой введен графит, содержание которого не превышает 10%, а калиброванные частицы выполнены размером 20-80 мкм, при этом содержание каучука в клеевом слое составляет не менее 60%.

Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициента преобразования и демпфирующих свойств датчика. 3 ил.

Предложены способ и устройство измерения ускорения силы тяжести g. В способе определяют угловую скорость вращения волчка и угловую скорость прецессии волчка в прямом и обратном положениях волчка. В качестве волчка используют насаженный на ось диск со сквозными отверстиями в форме сегмента. Угловую скорость вращения волчка определяют по количеству пересечений светового потока сегментами диска в единицу времени. Угловую скорость прецессии волчка определяют по количеству пересечений светового потока осью волчка. Ускорение силы тяжести вычисляют по формуле , где ₁ - угловая скорость вращения волчка и ₂ - угловая скорость прецессии волчка в прямом положении, а ₃ - угловая скорость вращения волчка и ₄ - угловая скорость прецессии волчка в обратном положении, L - длина оси волчка, R-радиус диска. Техническим результатом является повышение точности определения ускорения силы тяжести. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в микромеханических датчиках линейных ускорений. Чувствительный элемент, выполненный из монокристаллического кремния низкой проводимости, содержит центральную площадку, соединенную со стеклянной подложкой, на которых находятся электроды емкостного преобразователя, внешнюю рамку с площадками крепления, соединенную с инерционной массой через крестообразные торсионы. Центральная площадка соединена с инерционной массой через изгибные упругие элементы. Между местом заделки конца крестообразного торсиона в инерционной массе (маятнике) и изгибными упругими элементами вдоль маятника расположена сквозная щель с обеих сторон относительно центральной площадки крепления. Введение центральной площадки крепления и дополнительных изгибных упругих элементов уменьшает нулевой сигнал и его нестабильность, а при одновременном воздействии еще измеряемого ускорения уменьшает погрешность крутизны характеристики прибора в целом. Введение сквозных щелей значительно уменьшает деформацию, передающуюся на крестообразные торсионы и изгибные упругие элементы при воздействии плюсовых и отрицательных температур. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений, скоростей и ускорений. Способ заключается в циклическом измерении приращений угла поворота инерционного тела относительно корпуса в заданном временном интервале. При этом используют два инерционных тела, выполненных из магнитострикционного материала, помещенных в две газообразные среды с разными значениями давления. Возбуждают механические колебания в двух инерционных телах ультразвуковой частотой в диапазоне от 20 кГц и до 50 кГц и резонансные колебания электромагнитного поля в двенадцати колебательных контурах, изменяют токи, протекающие через двенадцать катушек индуктивности подкачки энергии в двенадцать колебательных контуров. Наводят электродвижущие силы взаимоиндукции в катушках индуктивности колебательных контуров, под действием которых увеличивают амплитуды резонансных колебаний электромагнитного поля в колебательных контурах, изменяют емкости колебательных контуров. Приращения углов поворота инерционных тел относительно корпуса измеряют за счет изменения частот резонансных колебаний электромагнитного поля колебательных контуров. Изобретение позволяет повысить точность измерения, технологичность изготовления и срок службы устройства, реализующего способ. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Микросистемный акселерометр содержит кремниевую каркасную рамку, в которой методом анизотропного травления выполнен кремниевый проводящий маятник, соединенный упругими подвесами с каркасной рамкой. Несимметричность маятнику придана смещением оси качания относительно оси, проходящей через средину пластины. Ось качания маятника разделяет пластину на две неравные части. Акселерометр содержит также устройство отрицательной жесткости, состоящее из двух резисторов и источника напряжения, что позволяет точно задавать требуемую полосу пропускания. На пределах измерения ускорения от 0 до 500 g может быть установлена заданная полоса пропускания от 5 до 100 Гц, что требуется для навигационных акселерометром. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения линейных ускорений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в интегральных акселерометрах. Для измерения углового ускорения используется металлическое регулировочное кольцо, которое устанавливается на планарной инерционной массе, что позволяет увеличить порог чувствительности чувствительного элемента к угловому ускорению. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к акселерометрам. Акселерометр содержит измерительную ячейку в форме прямоугольного параллелепипеда, пористую сферу, внутри которой размещен герметизированный сильфон с дополнительными грузами. В нижней части ячейки прикреплены дополнительный сильфон, катушка электромагнита, сердечник, а также три пары пьезоэлементов (попарно излучатели и приемники). Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить точность измерений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области точного приборостроения, в частности к приборам измерения параметров движения летательных аппаратов, и может быть использовано при изготовлении маятниковых компенсационных акселерометров, предназначенных для измерения значительных линейных ускорений. Акселерометр содержит центральную кварцевую пластину 1 (маятник) на упругом подвесе 2. На маятнике закреплены катушки 3 магнитоэлектрического датчика момента, а на неподвижной части магниты 4. Дифференциальный емкостной датчик положения образован внутренними металлическими поверхностями 5 неподвижных пластин и наружными металлизированными поверхностями 6 подвижной кварцевой пластины. Опорная поверхность магнитопровода 9, сопрягаемого с кварцевой пластиной, выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения (к.л.р.,) близким к к.л.р. кварца, например из сплава 32НКД(36Н), а внутренний магнитопровод 10 выполнен из материала с существенно большей индукцией насыщения, чем магнитопровод 9, например из сплава 50Н(27КХ). Такое построение магнитной системы акселерометра позволяет расширить пределы измеряемого линейного ускорения при сохранении надежности напыленного на плавленый кварц металлизированного слоя. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам измерения линейных ускорений, угловых скоростей и тепловых полей малой интенсивности в инфракрасной и терагерцовой области. Сущность способа изготовления наноэлектромеханического преобразователя на основе поверхностной микромеханической технологии для кремниевого или сапфирового основания, заключается в том, что предварительно создают соответствующую планарную интегральную схему, для чего сначала формируют контактные площадки на обратной стороне основания, затем создают первый проводниковый слой, после чего осуществляют формирование контура чувствительного элемента преобразователя и удаляют жертвенный слой, а завершают способ корпусировкой преобразователя и формированием вискеров. Кроме того, при корпусировке преобразователя в замкнутом объеме корпуса создают газовую среду с заданными параметрами, а формирование вискера осуществляют за счет подачи на электроды импульсов заданной формы. В качестве заданных параметров среды используют, например, давление и/или точку росы. На электроды подают импульсы в форме полупериода синусоиды заданной амплитуды и частоты. Технический результат заключается в унификации различных типов датчиков с автоэлектронной эмиссией и уменьшении типоразмеров различных датчиков. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение предназначено для использования в качестве чувствительного элемента в системах стабилизации и навигации. Акселерометр, содержащий чувствительный элемент, датчик угла, выход которого соединен с одним из входов генератора несущей частоты, отрицательную обратную связь, реализованную с выхода синхронного JK-триггера на вход датчика момента через последовательно соединенные по информационным входам пары ждущих синхронных генераторов, асинхронный RS-триггер, прецизионный релейный элемент, выход которого соединен с входом датчика момента, два эммитерных повторителя, два реверсивных двоичных счетчика, три двоичных умножителя, а также дополнительный усилитель, нелинейный элемент и фильтр с передаточной функцией (где T₁ - постоянная времени фильтра, s - оператор преобразования Лапласа), причем вход дополнительного усилителя соединен с выходом датчика угла, а выход - с входом первого эммитерного повторителя через нелинейный элемент (усилитель с насыщением) и фильтр. Отличительной особенностью изобретения является то, что акселерометр работает в автоколебательном режиме и измеряемое ускорение пропорционально цифровому коду, которое не зависит от динамических свойств устройства, что и позволяет повысить точность и расширить полосу пропускания. 3 ил.