Электрокинематическая схема осевого акселерометра.

(вернуться к оглавлению)

Прибор, измеряющий «кажущееся» ускорение в проекции на ось x чувствительности.

		Y

Рис. 8. Электрокинематическая схема акселерометра

Понятние осевой – чувствительный элемент массы может двигаться поступательно (по оси х)

Позициями на рис. обозначены:

1. ЧЭ с массой - m

2. Подвес массы – узел подвеса (устройство, обеспечивающее ЧЭ необходимым количеством степеней свободы относительно корпуса 3)

3. Корпус

4. Датчик положения (К_дп), смещения ЧЭ относительно корпуса (преобразователь механического перемещения в электрический сигнал)

5. Усилитель (К_у)

6. Задатчик силы воздействия на ЧЭ со стороны упругих связей: (F_x=C_xx), где С_x – жесткость упругих элементов.

7. Устройство демпфирования колебаний массы ЧЭ: F_д=K_дx, где K_д -коэффициент демпфирования.

Уравнение статического равновесия ЧЭ осевого акселерометра в общем виде в соответствии с законами кинетостатики может быть представлено:

∑F_y=0; m (g_y+a_y)=R_y ; R_y=C_y*Δy

∑F_z=0; m(g_z+a_z)=R_z ; R_z=C_z*Δz

∑F_x=0; F_и+F_у+F_g = F_внешн.

;

.

Уравнение движения ЧЭ относительно оси Х примет вид:

, [H] .

Это же уравнение в форме удельных сил:

, [м/с²],

где: -

- - собственная круговая частота недемпфированных колебаний;

- [1/c], [Гц];

- ξ – относительный коэффициент демпфирования.

Возникающие колебания будут состоять из свободных и вынужденных.

Вид свободных колебаний определяется видом корней характеристического уравнения:

.

При чисто мнимых корнях - r₁ и r₂, что будет иметь место при ξ=0, будет чисто колебательный процесс без затухания (консервативная система).

Полный запас энергии системы остается постоянным:

Е_к + П =Constant,

где - E_к=mV²/2,

- П=Сx²/2.

На рис. 9. Иллюстрируется процесс незатухающих колебаний ЧЭ такой консервативной системы.

На рис. 10. Показан переходный процесс для случая .

Рис.9

0< <1

Рис. 10.

Затухающие колебания, наблюдаемые в системе.