Акселерометры Схема

Задача 786. Ha рис. 451 приведена упрощенная схема акселерометра— прибора, предназначенного для измерения ускорений. Определить вертикальное ускорение погружающегося батискафа, если прибор показывает отклонение стрелки от горизонта на угол ф. Пружина имеет жесткость с, расстояние от оси стрелки до груза массой т равно I. Массой стрелки пренебречь. Угол ф считать [c.293]

Если измерения проводятся в условиях помехи, соизмеримой по уровню с возбуждаемым сигналом, то сигнал с акселерометра перед записью подается на узкополосный следящий фильтр. Схема измерений показана на рис. 65, где 1 — исследуемый объект 2 — датчик силы 3 — электродинамический вибратор 4 — акселерометр 5 — усилитель заряда 6 — усилитель мощности 7 — измерительная установка для автоматического узкополосного синхронного анализа 8 — следящий умножитель частоты 9 — фазовращатель 79, 15 — электронные осциллографы типа С1-55 и С1-1 11 — цифровой фазометр 12 — самописец 13 — генератор с плавным изменением частоты 14 — генератор с дискретным изменением частоты. Полученные характеристики служат для приближенного определения резонансных частот и пучностей соответствующих форм колебаний. Для более детальных измерений [c.148]

Рис. 11. Эквивалентные схемы пьезо -электрического ударного акселерометра и соединительного кабеля с предварительными усилителями

На рис, 11, б приведена эквивалентная электрическая схема пьезоэлектрического ударного акселерометра с соединительным кабелем и предварительным усилителем заряда. Выходное напряжение предусилителя заряда [c.355]

На рис. 15 приведена схема устройства для эксплуатационной калибровки ударного пьезоэлектрического акселерометра, который представляет собой источник напряжения а и включенный последовательно с ним конденсатор Са. Напряжение а и емкость Сц определяют при динамической калибровке в лабораторных условиях. Когда контакт К переключен в положение, при котором подключен источник ка- [c.361]

Рис. 15. Функциональная схема устройства для эксплуатационной калибровки ударного пьезоэлектрического акселерометра

Рис. 16. функциональная схема устройства для калибровки ударного акселерометра на вибровозбудителе при случайном законе изменения ударного ускорения во времени [c.362]

На рис. 18, а, б показана схема устройства маятникового типа для калибровки ударного акселерометра. На наковальне 1 размещено тормозное устройство 2 для формирования ударного импульса при соударении с подвешенным на тягах 3 ударником 4, на заднем торце которого установлен градуируемый ударный акселерометр. Электрический сигнал, снимаемый с акселерометра. 5, поступает на вход согласующего усилителя 6, выход которого соединен с электронным осциллографом 7. Оптический датчик положения 8 формирует управляющий сигнал на запуск электронного осциллографа перед моментом соударения ударника с наковальней- Длительность, максимальное ударное ускорение, форма воспроизводимого ударного импульса зависят от типа тормозного устройства, начальную скорость соударения регулируют изменением угля отклонения ударника на маятниковом подвесе. Устройства маятникового типа применяют для калибровки ударных акселерометров по методу изме- [c.365]

Рис. 10.203. Схема установки для измерения параметров удара - ударного ускорения и времени соударения. Стержень 1 с акселерометром поднимается кулачком и свободно падает на балку 2 с фиксированной жесткостью. Запись производится с помощью катодного осциллографа с механической разверткой.

Акселерометр, как и всякий измерительный прибор, необходимо подвергнуть градуировке. С целью обеспечения единства измерений градуировка и поверка акселерометров должны осуществляться в соответствии с общесоюзными поверочными схемами (ГОСТ 8.138-75, ГОСТ 8.179-76, ГОСТ 8.289-78). Воспроизведение линейных и угловых ускорений для целей градуировки и поверки измерительных акселерометров осуществляется специальными аттестованными образцовыми и рабочими средствами — центрифугами и стендами. Большой опыт в разработке и исследовании градуировочных стендов накоплен в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина. [c.145]

Рассмотрим схему эксперимента, а также, кривые зависимостей динамической податливости и фазового угла от частоты (рис. 4.30). На рисунке указаны размеры образца, изготовленного из материала 3M-ISD-110, значения комплексного модуля приведены на рис. 7.17. Динамические перемещения тела с массой т = 5,355 кг измерялись с помощью акселерометра, колебания возбуждались с помощью удара, создаваемого силовым датчиком. С помощью быстрого преобразования Фурье находится податливость, измеряемая в метрах на ньютон. Из рис. 4.30 можно видеть, что ни k, ни т) нельзя найти ни методом амплитуд, ни методом определения ширины полосы резонанса, при любых значениях частот, включая резонансную. По [c.192]

Динамическая реакция воспринималась акселерометром. И датчик, и акселерометр устанавливались так, чтобы обеспечить возбуждение и реакцию для третьей и четвертой крутильных форм. На рис. 6.58 представлена схема экспериментальной установки. [c.341]

На фиг. 3 приведена схема акселерометра В. П. Захарова [14] с тензодатчиками, приклеенными между корпусом и инерционным элементом. Частота собственных колебаний (при демпфировании жидкостью) 400—500 гц, возможно измерение ускорений, не превышающих bg. Общий вес датчика 180 г. [c.400]

Рис. 2.8. Схема поплавкового маятникового акселерометра

Часто для удобства физического толкования уравнению (24) ставят в соответствие эквивалентные схемы датчика, изображенные на рис. 6, а и б, на которых упругий элемент имеет эквивалентную жесткость с, а поршень символизирует наличие диссипативной силы (демпфирования в системе). Из уравнения (24) следует, что в режиме акселерометра с малым демпфированием (со ЬЬ) [c.142]

Рис. 10. Пьезоэлектрический акселерометр с симметричным выходом (а) и эквивалентная электрическая схема его пьезоэлектрического преобразователя (б)

В соответствии со схемой, представленной на рис. 8.1, моменты, развиваемые моментными датчиками МД1 и МД2, удерживающими платформу в плоскости горизонта, определяются сигналами r]i и бь посылаемыми акселерометрами А и Л2 и потенциометрическими датчиками Пь П2 интегрирующих двигателей И и И2 [c.154]

Как станет ясно из последующего изложения, вся первичная информация, необходимая для определения вращательно-поступательного движения объекта навигацни и элементов градиентной матрицы, может быть получена с помощью показаний 12 акселерометров. Схема размещения акселерометров относительно осей связанной системы координат приведена на рис. 2.12. Согласно этой схеме, акселерометры объединены в четырегруппы. Чувствительные элементы акселерометров каждой группы находятся в точках О,, 0 , 0 , О4,расстояния между которыми вдоль координатных осей одинаковы и равны . Оси чувствительности акселерометров ориентированы по координатным осям и их направления показаны на рис. 2.12 стрелками. [c.196]

Изображенна на рисунке система отвечает принципиальной схеме электромагнитного датчика акселерометра. [c.370]

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]

Усилители предварительные для пьэзоэлектрических ударных акселеро метров. На рис. 11, а приведена эквп валентная электрическая схема удар ного акселерометра с соединитель ным кабелем и предварительным уси лителем напряжения. Выходное на пряжение предусилителя [c.354]

Помимо предусилителей напряжения и заряда при работе с пьезоэлектрическими ударными акселерометрами в ряде случаев используют предусилители тока. Эквивалентная электрическая схема такого предусилителя с соединительным кабелем и датчиком приведена на рис. И, в. Предусилитель тока содержит последовательно включенный линейный усилитель, расположенный в непосредственной близости от датчика и преобразующий выходное напряжение последнего в электрический ток, и усилитель тока, соединенный с линейным усилителем кабелем связи. Питается линейный усилитель через сигнальный кабель от схемы усилителя тока. Линейный усилитель служит модулятором входного тока усилителя тока. Поскольку динамический входной импеданс усилителя тока очен мал, напряжения между проводниками соединительного кабеля, соответствующие полезным сигналал близки к нулю. Поэтому у датчика с предусилителем тока повышенная [c.355]

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]

В последние время при калибровке ударных акселерометров методом сравнения на вибростендах применяют возбуждение, формируемое по случайному закону. Точную калибровку акселерометра при этом осуществляют путем вычисления передаточной функции, связывающей выходные сигналы образцового и испытуемого акселерометров. Этот способ калибровки позволяет получать более точную амплитудную и фазовую информации о чувствительности акселерометра, не требует воспроизведения чисто синусоидального закона изменения ускорения U0 времени и позволяет оценить качество калибровки посредством определения передаточной функции, сокращает длительность калибровки. На рис. 16 приведена функциональная схема устройства для калибровки акселерометра при воспроизведении на вибровозбудителе случайного закона изменения ускорения во времени. На подвижном столе вибровозбуди-теля 1 закреплены образцовый 2 и испытуемый 3 акселерометры. Из-за способа установки выходные сигналы акселерометров сдвинуты по фазе на 180°. Выходы обоих акселерометров [c.362]

На рис. 17, а приведена схема устройства для калибровки ударных акселерометров при свободном падении ударяющего тела. Ударный импульс воспроизводится при соударении свободно падающего стального шара с неподвижной до начала удара наковальней, на которой закреплен ударный акселерометр. В исходном состоянии стальной uiap / удерживается в верхнем положении электромагнитом. При выключении электромагнита шар начинает свободно падать в направляющей трубе 2 до соударения с наковальней, удерживаемой в неподвижном состоянии постоянным магнитом. После соударения стальной шар удерживается в направляющей трубе сие- [c.364]

Рнс. 18. Устройство маятникового типа для калибровки ударных акселерометров а — функциональная схема б — мзменепие ударного ускорения и скорости удариикя во Еремеии — время соответственно свободного падения ударника и достижения [c.366]

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-

Угол отклонения маятника 1 со стальным шаром на конце строго фиксирован На конце маятника можно закреплять стальные шары различной массы для изменения параметров ударного импульса при соударении с мерным стержнем 2, подвешенным на тягах 3 маятникового подвеса. На свободном торце мерного стержня закреплен ударный акселерометр 4. Электрический сигнал, пропорциональный ударному ускорению на свободном торце стержня, с выхода акселерометра через предварительный усилитель 5 поступает на первый вход двухлуче-вого электронного осциллографа 6. HajBTopoft вход осциллографа поступает электрический сигнал, пропорциональный пе )емещению частиц стержня при воздействии прямой и отраженной ударной волн, с тензодатчиков. закрепленных на поверхности мерного стержня и включенных в мостовую схему 7. Питаются тензодатчики и электромагнитное устройство, удерживающее маятник в исходном положении, от источника питания S. Для установления соответствия показаний ударного акселерометра показаниям [c.367]

На рис. 20, а, 6 показана схема устройства для калибровки ударных акселерометров при свободном падении ударной платформы по методу измерения силы. Принцип действия устройства основан на использовании второго закона Ньютона. Градуируемый ударный акселерометр 1 закреплен на ударной платформе 2, которая удерживается в исходном положении стопорным устройством (здесь электромагнитного типа). При отключении стопорного устройства ударная платформа свободно Падает в направляющей трубе 3 до соударения через элементы тормозного устройства 4 с датчиком силы 5. Выходные сигналы с акселерометра и датчика силы через предварительные усилители заряда 6 поступают на пиковые вол(,тметры 7 с запоминанием, выходы которых подключены к двухлучевому электронному осциллографу S. Ударное ускорение, воздействующее на акселерометр D процессе соударения, определяют по OiHOiii HJHO контактной силы к массе акселерометра с ударной платформой. Устройство для калибровки контролируют при помощи эталониого ударного акселерометра. Как правило, при калибровке ударных акселерометров несколько раз сбрасывают ударную платформу с одной и той же высоты. При этом регулируют коэффи- [c.368]

На рис. 21 ириведена функциональная схема батареи конденсаторов с элек1ромагнитиым устройством для калибровки ударных акселерометров. Это устройство может работать как по методу изменения скорости, так и по методу измерения силы. Принцип действия устройства основан на преобразовании накопленной электрической энергии в механическую при разряде батареи конденсаторов на выталкивающую катушку, которая возбуждает магнитное поле, взаимодействующее с расположенными вблизи выталкивающей катушки проводпиком-спа-рядом, сообщая ему мощный импульс ускорения. В исходном состоянии проводник-снаряд / устанавливают на. электромагнит батареи кондепсаторов2. При зарядке от источника постоянного тока 5 электронный выключатель 4 замкнут, через ограничивающий блок сопротивлений 5 заряжаются конденсаторы ё. Напряжение на конденсаторах контролируют при помощи специального измерительного контура. По достижении требуемого напряже- [c.368]

Рис, 21. функциональная схема батареи конденсаторов с выталкивающей катушкой. длектромагнитного устройства для калибровки ударных акселерометров [c.369]

Рис. 10.189. Акселерометр с воздушным демпфированием и малой собственной частотой. Поршень 2 со стержнем 4, подвешенный в корпусе 3 на плоских пружинах 1 и 7, служит одновременно и инерщюнной массой. При смещении поршня акселерометра изменяется давление в камере б, и воздух выходит через выхлопную щель 5 с проходным сечением, зависящим от перемещения массы. В положении равновесия стержень 4 почти полностью перекрывает щель 5. Чём больше отклонится масса, тем больше проходное сечение и меньше силы сопротивления. Схема имитирует вязкое демпфирование и избавляет систему от нелинейности.

Принципиальная схема гиростабилизатора с астрокоррекцией показана на рис. 2.4. Центральная часть устройства носит название гиростабилизированной платформы или гироплатформы. Гироплатформа развязана относительно корпуса самолета по трем степеням свободы при помощи трехстепенного карданова подвеса I. Наружное кольцо карданова подвеса установлено на амортизаторах в кольце крепления 7, жестко связанном с самолетом. Гироплатформа, выполненная в виде рамы, несет на себе узел гироблоков и акселерометров II и оптическую головку III. Последняя расположена в непосредственной близости от астрокупола (астроокна) IV самолета. [c.37]

Принципиальная схема гиростабилизатора позволяет расположить каждый из трех гироблоков по-разному. Общее число вариантов расположения всех трех гироблоков может быть значительным. Вновь возникает задача перебора, для успешного решения которой конструктору необходимо хорошо разбираться в принципах работы гиростабилизатора. В противном случае конструктор не сможет использовать всех возможностей для компоновки. Варьирование расположением гироблоков и акселерометров позволяет по-разному формировать центральную часть гиростабилизатора. [c.50]

Описание работы датчиков. На рис. 16 показана схема устройства, содержащего Два инерционных элемента (п = 2). В работе такого устройства используют малость относительных линейных и угловых перемещений, а устройство, как правило, работает в режиме акселерометра, когда спектр частот измеряемых сигналов лежит существенно ниже частоты первого резонанса устройства. Вынуждающими силами упругоинерционной системы устройства являются инерционные силы, пропорциональные угловому ускорению е корпуса и кажущимся ускорением (а — g) центров масс инерционных элементов [см. правые части формул (5) и (68)]. Ввиду малости относительных перемещений инерционных элементов можно рассматривать векторы относительных линейных 6 и угловых б перемещений, являющиеся линейными векторными функциями векторных аргументов ей (а — g). Если в рассматриваемом устройстве использовать й(й 1) механоэлектрических преобразователей, электрнческие сигналы которых представляют собой линейные скалярные функции векторных аргументов 6 и 9 , то для каждого нз преобразователей при /г = 2 можно записать [5, И, 12] [c.155]

На рис. 9 даиа схема нечувствительного к деформациям корпуса тензорезистив-ного акселерометра. На рис. 10 показана схема нечувствительного к деформациям [c.221]

Датчики абсолютной скорости инерционного действия по механической схеме близки к акселерометрам и отличаются тем, что МП должен преобразовать силу инерции в кинематическую величину — скорость, перемещение или деформацию (так как упругая сила не может быть мерой скорости, см. гл. VII). В одном из возможных режимов работы выходной сигнал МП (перемещение или деформация) пропорционален виброскорости объекта, что возможно в некотором диапазоне частот по обе стороны от собственной частоты механической системы. Ширина диапазона практически пропорциональна относительному демпфированию в датчике. Такой квазирезонанс-ный режим пока можно получить только в низкочастотной области и в ограниченном интервале температур [42]. Квазирезонанснып режим возможно создать не на механической, а на электрической стороне датчика с помощью схем коррекции сигнала. Оба варианта датчика близки по параметрам Собственная частота (которая в данном случае характеризуется не максимумом АЧХ, а переходом ФЧХ через значение 90 ) 20—30 Гц. Меньшая собственная частота дает выигрыш в чувствительности, ио приводит к зависимости характеристик датчика от положения в поле земного тяготения из-за статического прогиба. Подвижную систему подвешивают на плоских пружинах, обеспечивающих ее одномерное перемещение. Верхняя граница рабочего диапазона достигает нескольких сот герц. Она ограничивается не только возможностями демпфирования, но и наличием высших собственных частот механической системы, ярко выраженных для этого типа подвеса. [c.224]

Предусилители делают с несимметричным и симметричны1м входом для работы с пьезодатчиками с соответственно несимметричными и симметричными электрите-скими выходами. Пьезодатчики с симметричным электрическим выходом (симметричные пьезодатчики) имеют параметры электрической цепи, симметричные относительно корпуса датчика и экрана кабеля. На рис. 1—3 показаны схемы симметричных пьезоакселерометров и эквивалентные электрические схемы последних. В показанных акселерометрах используется деформация сжатия-растяжения пьезоэлементов. [c.235]

Рассмотрим определение скорости роста трещин при быстрых изменениях К- Такие условия могут появиться при испытании с постоянной амплитудой приложенных напряжений, когда трещины распространяются очень быстро или напряжения быстро меняются от цикла к циклу, но чаще всего встречаются при эксплуатации изделий, когда усталостные нагрузки случайны. Хотя нагрузки можно записать на магнитную пленку или перфоленту (используя тензодатчики или акселерометры, подсоединенные к изучаемой детали) и воспроизвести их на установках с сервоприводом в лабораторных услоьчшх, традиционные испытания на менее сложных машинах требуют детального изучения разницы между условиями, возникающими при переменных и постоянных амплитудах нагрузок. Цель исследования заключается в том, чтобы иметь возможность предсказывать на основе простых данных общее поведение материала при известной сложной схеме нагружения. Попытки такого рода были до некоторой [c.243]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...