чна система з одним ступенем свободи.
h 0 - ордината точки на корпусі (const),
h - ордината точки b на сейсмічній масі.
У відсутності прискорення ординати a і b збігаються.
Z = hh 0 - переміщення сейсмічної маси при прискоренні.
Рівняння рівноваги одержимо з балансу сил
Cz - сила, яка повертає масу в положенні рівноваги,
- сила в'язкого тертя (демпфер),
- сила прискорення маси М.
Рівняння рівноваги: ​​
.
Його рішення дозволяє визначити швидкість і прискорення при механічному впливі на корпус приладу.
6. Акселерометри
1. Однією з перших і найпростіших є конструкція інтегрального балочного акселератора (мал. 31). br/>В
Рис. 31. Конструкція інтегрального балочного акселерометра:
- контактні площадки; 2 - р + - область; 3 - р - область; 4 - балка; 5 - повітряний зазор; 6 - кремній; 7 - виїмка в кришці; 8 - повітряний зазор; 9 - інерційна маса; 10 - струмопровідний клей; 11 - скляна кришка.
Конструкція чутливого елемента виконана анізотропним травленням монокристала кремнію в площині (100). Частина балки 4 є інерційною масою. Вона може бути кременевої або утяжелена обложеним металом. Балка консоллю підвішена в кільцевої прямокутній рамці підстави і відокремлені від нього П-подібним зазором 5. У консольної частини, яка деформується при прискореннях, сформовані тензорезистивні датчики деформації. Товщина пружною частина балки 10 - 20 мкм. Розміри кристала 5 Г— 2.5 Г— 0.3.
Чутливість лінійного акселерометра з таким чутливим елементом порядка 10 -2 м/с 2 . Діапазон вимірювання 0,1 - 500 м/с 2 ; частотний діапазон 0 Г· 100 Гц. Рамка акселерометра захищена зверху і знизу скляними кришками.
. Широко застосовується підвіс маятника на двох пружних перемичках (торсионах) (рис. 32). br/>В
Рис. 32. Гібридний акселерометр компенсаційного типу
Так можуть виконуватися як кутові акселерометри, так і лінійні при зміщенні центру мас маятника щодо осі пружних перемичок. Тут зазвичай використовуються ємнісний датчик переміщень маятника, для чого на маятник і корпус приладу нанесені електроди (з зазором до 0.02 мм). При гібридному виконанні такої акселерометр має вбудовану електроніку зворотного зв'язку (рис. 33)
В
Рис. 33. Схема маятникого компенсаційного акселерометра з електростатичної зворотним зв'язком
Змінна напруга від задає генератора ЗГ подається в протифазі на нерухомі електроди датчика. Відхилення маятника модулює це сигнал. Сигнал відхилення знімається з маятника і надходить через підсилювач У на демодулятор Д. Зворотний зв'язок подається з виходу на одну обкладку підвісу безпосередньо, а на іншу - через інвертор І. До маятника підключено також постійний зсув V 0 електричного підвісу.
Параметри:
Вимірювані прискорення В± 35g.
Масштабний коефіцієнт ~ 1,3 мА/g.
Поріг чутливості ~ 0,5 ? g.
Дрейф нуля ~ 10 ? g/год.
. Нарешті, можлива підвіска інерційної маси на чотирьох пружних перемичках (мал. 34) (іноді вони попарно розташовуються на двох протилежних сторонах пластини, несучої інерційну масу). br/>В
Рис. 34. Схема двовісний чутливого елемента
На цій підвісці можна робити більш чутливі і точні прилади з дещо меншими межами виміру (до 5 Г· 10g). Смуга - до 1000 Гц, точність - до 1% від максимального діапазону. Перетворює - як ємнісні, так і рідинні.
. На подібному чутливому елементі роблять також мікромеханічні Нахиломіри (рис. 35). br/>
Рухлива
В
Рис. 35. Мікромеханічних Нахиломіри
Нахиломіри потрібні:
на транспорті - а...
