втомобіль, ж/д вагон;
оптичні інструменти;
датчики рівня;
для заміни ртутних вимикачів;
в медицині (серцеві датчики та ін.)
Закріплення інерційної маси проводиться на тонких балках в межах проміжків рухомий маси. Балки виходять довгі (без збільшення габаритів чутливого елемента). Знімання інформації проводиться за допомогою тензорезисторів. Принцип роботи ясний з малюнка: нахил датчика викликає S-образні викривлення балок. Інформація про вугілля нахилу балок може бути залучена з сигналів двох сенсорів, датчики яких розташовані в двох взаємно перпендикулярних площинах. p align="justify"> Конкретні прилади мають приблизно такі дані:
рухлива маса - 5 Г— 5 мм,
довжина пружної балки - 510 мкм,
ширина - 7 мкм,
товщина - 5мкм.
Повний діапазон виміряних кутів В± 80 Вє .
Чутливість ~ 1 мВ/градус нахилу.
6. Вібраційні гіроскопи
Гіроскопи з обертається масою (ротором) давно відомі. Їх головна властивість - зберігати незмінним положення осі обертання в просторі - широко використовується як для стабілізації становища різних платформ, так і побічно, для отримання вихідної інформації для реалізації такої стабілізації. Властиві їм недоліки пов'язані з необхідністю мати достатньо велику інертну масу і зносом опор. Практично їх неможливо зробити мініатюрними. p align="justify"> У 1950р. для заміни гіроскопів з обертається масою був запропонований вібраційний. Гіроскоп призначений для вимірювання кутових прискорень. Він складніше звичайних лінійних акселерометри, тому що принципово вимагає для роботи опорного руху. У звичайному гіроскопі таким опорним рухом є обертання ротора. У вібраційному гіроскопі обертання замінено збудженням опорної вібрації. p align="justify"> Принцип роботи чутливого елемента (ЧЕ) вібраційного гіроскопа ілюструє рис. 36. br/>В
Рис. 36. Принцип роботи чутливого елемента вібраційного гіроскопа: а - порушувані коливання; б - вимушені коливання. br/>
ЧЕ являє собою мініатюрний камертон, виконаний з монокристала. Обидві його пластини - гілки наводяться в протифазне коливальний рух у площині ZY (площина аркуша). Це збудження проводиться внутрішнім генератором. Кожен елемент гілки масою dm переміщається з лінійною швидкістю V. Якщо тепер підставу, на якому закріплений камерон, буде обертатися зі швидкістю? (Яку потрібно виміряти) навколо осі Z, для кожного елемента маси виникає прискорення Коріоліса a k = 2V? і відповідна сила інерції F k = 2V? dm.
Сили Коріоліса сумуються по кожній з гілок і призводять до їх вигину в площині XZ. При обертанні підстави в інший бік зміниться і напрямок вигину. Таким чином, коливання (відхилення) гілок в площині XZ містять інформацію про кутову швидкість обертання підстави. p align="justify"> Лінійні прискорення, вібрації корпусу приладу є перешкодою для корисного сигналу. Теорія роботи та витягу корисної інформації з таких датчиків досить складна. p align="justify"> Такі прості конструкції ЧЕ виконувалися з кварцу, що володіє п'єзоефектом. Датчики мали габарити 63 Г— 47 Г— 35, а вимірювали швидкість обертання до 75 про /С.
Зазвичай гіроскопи мають складнішу конструкцію.
На рис. 37 представлено структуру вібраційного гіроскопа, виконаного за планарною технології на кремнієвій пластині. br/>В
Рис. 37. Конструктивна схема вібраційного гіроскопа
Гіроскоп має дві рухливі маси, кожна площею 4мм 2 , підвішені на гнучких опорах (рамках) відносно базового елементу ( підстави), виконаного зі скла. Маси за допомогою трьох (лівий, централ ьний, правий) електростатичних двигунів гребенчатой ​​структури наводяться в вібраційне рух зі швидкістю V паралельно площині бази. Вектори швидкостей знаходяться в протифазі один до одного. Якщо виникає кутова швидкість? навколо вхідний осі, з'являється сила Коріоліса F 1 і F 2 , під їх дією одна маса буде підніматися, інша опускатися по відношенню до площини вібрації.
