Акселерометры Применение

Стержни имеют очень широкое применение в различных областях техники в различного рода машинах, строительных конструкциях и приборах. Наиболее разнообразно применение стержней в приборах. Они используются в качестве чувствительных элементов в акселерометрах и частотных датчиках, механических низкочастотных фильтров — в электронной технике, а также в качестве аккумуляторов механической энергии. [c.5]

На рис. 19. а, б показано устройство маятникового типа для калибровки ударных акселерометров с применением мерного стержня Гопкинсона. Принцип действия устройства основан на использовании зависимости между скоростью перемещения частиц мерного стержня и его деформациями, возникающими при продольном ударном нагружении стержня. [c.367]

Для получения исходных данных, необходимых для применения численного разложения в ряды Фурье, использовался метод импульсов. К патрубку прикладывался импульс внешней силы, причем одновременно замерялись величина этого импульса с помощью динамометрического датчика и динамическая реакция системы в этой же точке с помощью акселерометра. Входной и выходной сигналы затем пропускались через фильтры, преобразовывались в цифровую форму и использовались для численного преобразования Фурье, в результате чего были получены зависимости амплитуд и фаз от частоты колебаний. Затем вычислялось отношение динамической реакции к возбуждающей колебания силе и получали зависимость податливости от частоты колебаний, т. е. динамическую реакцию. Типичная зависимость податливости от частоты колебаний в точке приложения возмущающей силы показана на рис. 6.73. Вследствие большого числа наблюдаемых форм колебаний в дальнейшем были рассмотрены лишь типичные резонансные частоты колебаний и соответствующие им формы. Этими частотами были 52,7 84 207 и 339,8 Гц. Формы колебаний получались методом импульсов путем построения графиков передаточных функций для различных точек выхлопной трубы. Известно, что построе- [c.359]

Таким образом, стремление многих экспериментаторов уменьшать собственную частоту виброметра может оказаться неоправданным. По-видимому, при наличии угловых колебаний более надежно применение акселерометра, с последующим двойным электрическим интегрированием отклика. [c.155]

Сравнение метрологических и эксплуатационных свойств датчиков виброскорости и акселерометров показывает, что у акселерометров они выше почти по всем показателям Применение датчиков скорости дает единственное преимуш,ество — большой выходной сигнал Но это преимущество не является решающим, поэтому для измерения абсолютной виброскорости наиболее часто используют акселерометры [c.225]

Применение полимерных пленок со свойствами пьезоэлектриков обходится дешевле и имеет технологические преимущества при изготовлении датчиков с большой рабочей поверхностью. Высокая чувствительность пленок к сжатию стала основой для их применения в датчиках давления, акселерометрах, а также в датчиках, работающих в жидких средах (гидроакустическая аппаратура, медицинские приборы). [c.607]

В ряде гироскопических приборов, таких, как гирополукомпасы,. указатели направления ортодромии, гиромагнитные компасы, гироскопические акселерометры-интеграторы, также находят применение одноосные гироскопические стабилизаторы для уменьшения их кинематических погрешностей принимаются специальные меры I M. гл. 8). В практических приложениях при малой амплитуде периодических угловых колебаний летательного аппарата и малых относительных углах Др поворота гироскопа можно пользоваться [c.49]

Для наведения баллистической ракеты V-2 был построен также гиростабилизатор, на платформе которого размещались маятниковые акселерометры с магнитоэлектрическими датчиками момента один — для измерения боковых ускорений и два — для управления дальностью полета. Показания этих двух измерителей интегрировались посредством электролитических элементов. К моменту разгрома фашистской Германии прибор, однако, не был доведен до практического применения. [c.184]

Среди датчиков, нашедших применение в последнее время, находятся пьезоэлектрические и электродинамические, различающиеся по принципу преобразования механической энергии в электрическую. У электродинамических датчиков генерируемое напряжение пропорционально скорости вибрации, в то время как у пьезоэлектрических датчиков это напряжение пропорционально ускорению. Электродинамические датчики еще называются индукционными, а пьезоэлектрические — акселерометрами. [c.78]

Описанный способ уменьшения трения скольжения нашел практическое применение. Для уменьшения трения скольжения при перемещении втулки по валу последнему сообщают быстрое вращение вокруг его оси (рис. 2.14). Предполагается, что 1 п С <1 сог. На этом принципе основана, в частности, конструкция направляющих акселерометра (см. гл. 14, рис. 14.4). Интуитивно реализуем этот принцип, снимая кольцо с пальца. Кольцу сообщается не поступательное движение, а винтовое — быстрое вокруг пальца и медленное — вдоль пальца. [c.51]

Очень важно при создании средств контроля методом а. э. правильно выбрать преобразователь, в качестве которого используют микрофоны, пьезокристаллы, акселерометры и некоторые другие типы преобразователей. Наибольшее применение нашли акселерометры и обычные пьезопреобразователи. [c.178]

Другой способ требует применения до>полнительного датчика измерителя ускорения — акселерометра. Обычно акселерометр представляет собой пьезокерамический диск диаметром 8—12 мм и толщиной 0,5—1,0 мм. Обе его поверхности металлизированы и каждая имеет отвод. На наружную поверхность прикреплен (наклеен) грузик массой в несколько граммов. Датчик закрывается защитным кожухом. С помощью датчика снимается сигнал, прэ-порциональный ускорению подвижной системы головки, т. е. пропорциональный звуковому давлению. Этот сигнал после коррекции подается на вход усилителя. [c.70]

Известно более 500 различных типов кристаллов, и большинство из них обладают пьезоэлектрическими свойствами. Наиболее известен широко используемый в практике кварц, так как он пригоден для прецизионного контроля частот в передаюш жх, контролирующих и нрини-маюш,их цепях, а также для создания высокоселективных схем. Наибольшее применение пьезоэлектрические кристаллы нашли в преобразователях или акселерометрах. [c.409]

Более тщательное исследование ударных процессов невозможно без применения средств вычислительной техники. На рис. 14 показана структурная схема комплекса автоматизированной измерительной информационной системы ударных испытаний типа УАС-2Ф. Комплекс состоит из информационно-измерительной части J и вычислительной части 2. Информационно-измерительная часть включает в свой состав каналы 3 аналоговой обработки информации, каналы 4 документирования данных в аналоговой форме, канал 5 обработки и документирования информации в цифровой форме, блок 6 коммутации режимов, осуществляющий стыковку каналов обработки н документирования с вычислительной частью. Канал аналоговой обработки информации содерх<ит подключенный к объекту исследования датчик 7, предварительный усилитель S, широкополосный измерительный усилитель 9, полосовые фильтры /д (по одному на каждый из частных диапазонов). В качестве широкополосного измерительного усилителя применено цифровое устройство регистрирующего ударного акселерометра ВВУ-032, Канал документирования [c.358]

Недостатки метода следующиег 1) необходима линейная завйсимость выходного сигнала ударног<у акселеро-метра от уровня измеряемого ударного ускорения, а при отклонении от чисто линейной зависимости чувствительность ударного акселерометра определяют с заметной погрешностью 2) большая длительность обработки результатов калибровки, которая связана с возможностью многочисленных ошибок при вычислениях некоторые из них могут быть исключены при применении средств вычислительной техники для проведения требуемых расчетов. [c.363]

Рис. 19. Устройство маятникового типа для калибровки ударных акселерометров с применением мерного стержня Г опкинсона а — функциональная схема б — изменение перемещения частиц стержня и ударного ускорения во времени и — перемещение частиц стержня — макси-

Регистрация показаний сводится к измерению под микроскопом диаметра окружности, являющейся границей поверхности упругого соприкосновения тел при ударе. Чтобы эта граница была видимой, одну из контактирующих поверхностей покрывают слоем вещества, которое проявляет зону упругого контакта, возникшую при ударе. Покрытие контактирующих поверхностей парафиновое. Коэффициент пропорциональности между силой и диаметром поверхности контакта определяют экспериментально по результатам статической калибровки на прессе. При этом ударяемое тело устанавливают на образцовый динамометр, а нагрузку задают ступенями, причем при каждой нагрузке эксперимент повторяют несколько раз. Полученные результаты показывают, что применение комплекта соударяющихся элементов с выбранными параметрами, набора прокладок и приспособлений для их крепления позволяет воспроизводить на устройстве маятникового типа максимальные ударные ускорения в диапазоне 0,6 10 —1,0-10 м-с " при длительности ударного импульса 1,3-10 —6 10 с. Предложенный упругоконтактный метод калибровки ударных акселерометров на устройствах маятникового типа, основанный на измерении размеров поверхности контакта соударяющихся тел, весьма прост, погрешность его не более +3 %. [c.372]

Наряду с. вибродиагностикой по результатам обработки сигнала, снимаемого при установке акселерометром на корпусе ре-дукторно-роторной системы, целесообразно применение методов оценки биения входного вращающегося вала редуктора. Необходимость контроля биения обусловлена высоким процентом отказов входного подшипника редуктора. Проведены эксперименты с использованислм бесконтактных вихретоковых датчиков по замеру динамического радиального и осевого биений входного вала редуктора, измеряемого с помощью специального приспособления. На рис. 1 приведены зависимости пиковых значений радиального (Р) и осевого (О) биений вала в функции скорости, установлена резонансная частота /р=27,14 Гц в аксиальном направлении резонанс не наблюдается. [c.94]

Для реализации предлагаемой модели (см. рис. 2) использовалась сравнительно несложная диагностическая аппаратура виброизмерительная аппаратура широкого применения типа ВИ6-5МА — для канала измерения угла поворота Ух (0> пьезоэлектрические акселерометры типа КД35 и измеритель ударов SM-231 фирмы RFT (ГДР), многоканальное устройство для регистрации высокочастотной вибрации лабораторного изготовления и светолучевой осциллограф К-115. [c.111]

Шпиндели служат для передачи вращения ротору или платформе и их ориентации в пространстве. Основные требования к шпинделям кинематическая точность, плавность вращения, бесшумность, отсутствие вибраций, малый нагрев при длительной работе па любом режиме. Наиболее распространены в стендах опоры качения. Шпиндельные узлы первых прецизионных центрифуг (ПЦ1—ПЦ6) разрабатывались индивидуально и были подобны шпинделям координатно-расточных станков ЛР-87 или 2В-460 Ленинградского станкостроительного объединения им. Я. М. Свердлова. Однако в последующпх моделях центрифуг использовались уже полностью заимствованные шпиндельные узлы Московского завода шлифовальных станков (в ПЦ7) и шпиндели от внутришлифовальной головки ГШ Воронежского станкостроительного завода (в ПЦ8 и ПЦ9). Опыт показал, что выбор в качестве главного шпиндельного узла хорошо отработанных точных станочных конструкций вполне оправдан по соображениям точности, надежности, стоимости и сокращению сроков изготовления. К сожалению, таким путем редко удается воспользоваться при выборе подвижных шпиндельных узлов, установленных на поворотных платформах стендов, по компоновочным п силовым соображениям. В этих случаях часто прибегают к разработке компактных жестких шпинделей, встраиваемых во внутреннюю полость специальных электродвигателей с полым якорем. В точных P радиальный бой шпинделя не должен превышать 0,002— 0,01 мм. В особо точных отечественных и зарубежных центрифугах используются шпиндели на газовой смазке, а также гидростатические опоры. Однако применение таких опор в центрифугах для градуировки измерительных акселерометров не дает существенных преимуществ и осложнено отсутствием налаженного серийного производства этих шпиндельных систем. [c.148]

Рассматривается возможность применения оптико-электронных преобразователей для регистрации одного из основных динамических параметров — ускорения. Показано, что благодаря высокой чувствительности и большой жесткости оптико-электронные акселерометры пригодны для исследования механизмов линейного и углового позиционирования и механизмов фиксации. Применение таких акселерометров упрощает проведение экспериментальных исследований. Илл. 3, библ. 3 назв. [c.93]

Характерной особенностью роботов с электроприводом является наличие высокочастотной составляющей на осциллограммах ускорения, что связано с применением редукторов, поэтому при экспериментальном исследовании роботов этого типа необходимо использование акселерометров с собственной частотой не менее 250—300 Гц. Осциллограммы скорости, записанные на захвате и с тахогенератора обратной связи, несколько отличаются друг от друга, что объясняется упругими свойствами руки и наличием зазоров в элементах передачи движения. Закон движения руки у роботов с электроприводом, как правило, близок к треугольному, причем время разгона занимает большую часть цикла. Особенно это характерно для механизмов углового позиционирования. В связи с несимметричностью характеристик элементов привода наблюдается различие средних скоростей перемещения руки в зависимости от направления движения. На рис. 6.12 показаны зависимости средних скоростей поворота руки робота от угла поворота с учетом колебаний в конце хода — соср и без учета колебаний — D p . [c.97]

Измерение скоростей осуществляется следующими основными типами ИПП угловые скорости — индукционные ИПП, типа та-хогенераторов и тахометров, причем первые имеют аналоговый выходной сигнал, а вторые — импульсные линейные скорости — индукционные, непосредственно измеряющие линейную скорость, либо с промежуточным преобразованием в угловую скорость. Кроме того, для измерения скоростей могут быть использованы оптоэлектронные, радио-СВЧ и ультразвуковые измерительные приборы и системы, что, однако, значительно дороже обычных ИПП, поэтому их применение не может быть массовым. Перспективным для измерения скоростей является использование акселерометров с последующим численным интегрированием их сигналов в мини-или микро-ЭВМ, что позволяет получить высокие метрологические характеристики практически без дополнительных затрат. [c.164]

Проводились исследования кинематических и динамических параметров (скоростей и ускорений) с помощью индукционных датчиков скорости, тахогенераторов и инерционных акселерометров основных рабочих органов автоматов (суппортов, силовых головок,, силовых столов, поворотных столов, барабанов, шпиндельных блоков, револьверных головок, шпинделей и др.) кинематической точности механизмов характера изменения усилий резания (с применением тензометрических державок и резцов) при многорезцовой обработке с одновременным изучением точности обработки деталей. При различных наладках автомата исследовалась мощность, потребляемая главными электродвигателями на холостом ходу и при резании (с помощью самопищущих ваттметров, шлейфов мощности и др.) изучались вибрации и виброустойчивость (с использованием датчиков малых перемещений и акселерометров, в том числе пьезоакселерометров, аппаратуры промышленного изготовления и оптикоэлектронных акселерометров). [c.10]

Сферы применения эгих датчиков различны индуктивные акселерометры являются низкочастотными, тензорезистивные и емкостные используют в более широкой области низких и средних частот, причем все они работают от нулевой частоты. Известны тензорезистивные акселерометры с более широким рабочим диапазоном частот, но при измерении виброускорений, близких к стационарным, они не обладают какими-либо преимуществами перед пьезоэлектрическими, применяемыми практически монопольно в области средних и высоких частот Преимуществом пьезоэлектрического МЭП является и то, что в большинстве случаев он одновременно выполняет функции механического преобразователя. В последнее время ведутся разработки пьезооптических акселерометров [5], по ряду качеств близких к пьезоэлектрическим и удобных для проведения измерений в специальных условиях на низких и средних частотах. [c.220]

Акселерометры целесообразно систематизировать по эксплуатационным особенностям. К первой эксплуатационной группе относят акселерометры для лабораторных, цеховых и натурных измерений, непосредственно проводимых человеком в сравнительно легких условиях, в которых погрешность измерения определяется главным образом основной погрешностью акселерометра. Вторая группа включает приборы для цеховых и натурных измерений в более жестких условиях, исключающих обслуживание на месте. Для них определяющими являются частные (допаднительные) погрешности, вклад которых превосходит основную погрешность. К третьей группе принадлежат акселерометры, предназначенные для эксплуатации в крайне жестких натурных условиях, когда без применения специальных мер неизбежно или разрушение прибора, или возрастание погрешности до 100 % и более. К этой группе относят и специальные акселерометры, например сверхминиатюрные. [c.221]

В некоторых случаях используется специальный кабель с двойной экранировкой. Стойкие к нестационарным механическим и тепловым воздействиям акселерометры конструируют дифференциальными. Указанные конструктивные особенности вне специальных условий применения не дают каких-то преимуществ или даже затрудняют измерения. Для акселерометров этой группы характерна высокая вибропрочность во всех направлениях, что заставляет использовать неразъемный кабель, выведенный вбок почти на уровне посадочной плоскости, реже — специальный виб-ростойкий разъем в основании. По типу МП и МЭП и способу крепления к объекту они имеют сходство с акселерометрами второй группы. Диапазоны измерения и рабочие диапазоны частот наиболее широки. К специальным относят миниатюрные акселерометры [48], особенно пьезорезистивные на основе интегральной технологии [47], имеющие массу 0,02 г, размер 2 X 3 X 0,6 мм, рабочий диапазон частот в несколько сотен герц, верхний предел измеряемых ускорений 1000 м/с . [c.222]

Функциональная схема инерциальной системы без гиростабилизированной платформы [7] приведена на рис. 25. Назначение отдельных блоков понятно из рисунка. Видно, что в системе для счисления пути используются датчики первичной информации и вычислительные устройства. Такими датчиками являются блок гироскопов, блок акселерометров (измерителей ускорений), блок оптических телескопов. Поступаю щая информация обрабатывается в вычислительном устройстве и поступает на органы летательного аппарата, управляющие и регулирующие его движение (рулевые органы, двигательную установку). Все вычисления при работе БИС разбивают на две группы вычисление ориентации объекта и навигационные вычисления. Для коррекции БИС используются оптические телескопические системы типа солнечных или звездных ориентаторов. БИС наиболее чувствительна к ошибкам группы приборов, выдающей информацию об угловом движении объекта. Поэтому использование лазерных датчиков угловой скорости вращения дает существенные преимущества. Ожидается, что с их применением можно построить высокоточную, простую, малогабаритную БИС, пригодную к использованию в быстром а не врирующих объектах. В иностранной печати сообщалось, что если БИС, построенная на роторных гироскопах, стоит 90 000 дол., то использование Лазерных датчиков при сохранении той же точности по- [c.63]

При экспериментальном определении нагрузок широко используется метод натурных тензометрических испытаний. Испытываются ПТМ, работающие в нормальных или экстремальных эксплуатационных условиях. Измерение нагрузок (напряжений) осуществляется с помощью тензостанций [29]. Непосредственное измерение напряжений в деталях осуществляется обычно специальными датчиками [18]. Для анализа процессов нагружения и связи их с перемещениями, скоростями и ускорениями регистрируются обороты двигателей с помощью тахоге-нераторов или счетчиков оборотов, мощности двигателей с применением самопишущих ваттметров ускорения отдельных элементов определяются акселерометрами. Для регистрации углов отклонения грузовых канатов от вертикали, вылетов стрелы, перемещений тележек и т. д. используются специальные приборы, снабженные реохордами [29]. В качестве регистрирующей аппаратуры применяются осциллографы, самописцы, счетчики показаний датчиков. Для того чтобы получить достоверные данные по нагрузкам, реализация нагрузок должна быть представительной, т. е. достаточно продолжительной. Длитель- [c.94]

На флоте, в авиации, в ракетной и космической технике нашли широкое применение приборы, основанные на свойстве свободного астатического гырогкогеа сохранять направление оси собственного вращения относительно неподвижных звезд . Принимая такие направления в качестве базовых, придают желаемую ориентацию движущемуся объекту или расположенным на нем устройствам, напрййер акселерометрам. [c.166]

В 60-е годы XX в., когда вычислительная техника достигла достаточно высокого уровня развития, началась детальная разработка методов построения так называемых бесплатформенных , или связанных , инерциальных систем, чувствительные элементы которых — гироскопы и акселерометры — размещаются непосредственно на борту объекта (без гиростабилизатора). По мнению разработчиков, такие системы сулят малые габариты, надежность и удобство размещения приборов на объекте при достаточной, для лекоторых применений, точности навигации. Появились также идеи построения систем, осуществляющих навигацию посредством инерциальных чувствительных элементов, реагирующих на неравномерность поля тяготения в пределах объекта, на котором располагается система. Такие системы могут обладать практически приемлемой точностью лишь при наличии ньютонометров, которые сегодня следует считать сверхвысокочувствительными. [c.189]

Момент трения вследствие малой вязкости газа между слоями газовой смазочной среды крайне мал. Предельно низкое значение потерь на трение — основное техническое преимущество опор с газовой смазкой. Газостатические подшипники (с внешним поддувом газа в смазочный зазор) ввиду низких потерь на трение применяют для подвески чувствительных элементов приборов, измерительных машин (в опорах чувствительных осей акселерометров и др.). Немаловажную роль при этом играет стабильность момента трения в опорах с газовой смазкой и устранение благодаря применению опор этого типа распространенного недостатка многих измерительных механических систем — неравномерности хода чувствительного элемента вследствие скачкообразного движения при опорах с сухим или полужидкостным трением скольжения. Момент трения в газодинамических подшипниках, обеспечивающих самоподдержание вращающейся части скоростного привода, также имеет малое значение, однако в этом случае его трудно выделить в моменте аэродинамического сопротивления вращающейся части, которая, как правило, несет на себе рабочий элемент устройства, значительно превосходящий по своим размерам габаритные размеры опоры и вращающийся в той же газовой среде, в которой работает опора. [c.560]

ПОДВЕС СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ — устройство, в к-ром сверхпроводящее тело поддерживается во взвешенном состоянии без механич. опор, за счет взаимодействия сверхпроводника с внепшим магнитным полем. В П. с. отсутствует трение в опорах , и он может получить применение в сверхпроводящих гироскопах, акселерометрах, моторах и др. приборах. Впервые обращенный П. с. был осуществлен в опыте В. К. Аркадьева (1945 г.) — маленький постоянный магнит свободно повисал над поверхпос тью сверхпроводящей свинцовой полусферы. [c.78]

В противоположность механическим и электрическим акселерографам предельные акселерометры могут иметь разнообразное применение, и в частности, для измерений в дорожных условиях. Перемещения в них очень малы, что позволяет практически считать измерения ускорений статическими. В таком акселерометре (фиг. 119) имеется ряд маятниковых датчиков с равномерно возрастаюншм усилием прижатия каждая последующая масса прижимается несколько более сильно, чем предыдущая. [c.275]

ЛИНС-95 выполнена в виде моноблока. Моноблок содержит блок инерциальных датчиков, состоящий из трех акселерометров и трехосного лазерного гирометра, жестко связанных с корпусом моноблока. Электроника ЛИНС-95 выполнена с применением микросборок, микроблоков и больших интегральных схем. [c.435]

Итак, можно построить систему управления дальностью полета, использующую два интегрирующих акселерометра, установленных по направлению баллистических инвариантов (по направлению X и д). Эти два направления можно реализовать на СА с использованием гиростабилизироваиной платформы. Методические ошибки подобных СУС, вызванные, в частности, использованием вместо рассогласований пути и скорости рассогласований интегралов от перегрузок, примерно подобны ошибкам при использовании датчиков, жестко связанных с корпусом СА целесообразность их применения объясняется, в первую очередь, незначительными погрешностями за счет неточной балансировки СА в полете (по отношению к расчетной). Вместе с тем 26 - 3455 401 [c.401]

Другой подход к решению данной задачи соггоиг в том, чтобы использовать несколько аксслеромефов н определять по и.ч показаниям как компоненты вектора кажущегося ускорения, так н параметры вращательного движения. Этот подход, основаниьн" на применении измерительного блока, включающего 10 клн 12 акселерометров, анализируется в п. 2.2.4. [c.172]

Проанализируем еще одну схему измерений, реализующую вариант чисто инерциальной БИНС и основанную на применении только акселерометров-ньютонометров. Данная схема измерений, рассмотренная в монографии [1], представляет интерес как возможность получения всей информации о вращательно-поступательном движении объекта навигации чисто инерциальными методами без применения гироскопических приборов. Наряду с этим в рамках данной схемы измерений могут определяться также элементы градиентной матрицы гравитационного поля. Таким образом, данный вариант БИНС может быть применен для практической реализации градиентно-гравитационного метода навигации. [c.196]

На рис. 4.27 показано применение инерционногс элемента в механическом акселерометре (а), в акселерометре с потенциометрическим ПЭ (б), в центробежном тахометре или егуляторе (в). [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...