Измерение ускорения и замедления, измерение импульсов ускорения: .с использованием гироскопов – G01P 15/14

Предложены способ и устройство измерения ускорения силы тяжести g. В способе определяют угловую скорость вращения волчка и угловую скорость прецессии волчка в прямом и обратном положениях волчка. В качестве волчка используют насаженный на ось диск со сквозными отверстиями в форме сегмента. Угловую скорость вращения волчка определяют по количеству пересечений светового потока сегментами диска в единицу времени. Угловую скорость прецессии волчка определяют по количеству пересечений светового потока осью волчка. Ускорение силы тяжести вычисляют по формуле , где ₁ - угловая скорость вращения волчка и ₂ - угловая скорость прецессии волчка в прямом положении, а ₃ - угловая скорость вращения волчка и ₄ - угловая скорость прецессии волчка в обратном положении, L - длина оси волчка, R-радиус диска. Техническим результатом является повышение точности определения ускорения силы тяжести. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области микросистемной техники, в частности к микромеханическим акселерометрам. Акселерометр содержит крестообразный подвес, центральная часть которого закреплена относительно якорной области, и опорную рамку, соединенную с крестообразным подвесом и закрепленную относительно инерционной массы. Вспомогательные подвижные электроды закреплены по углам опорной рамки, подложка и инерционная масса выполнены из диэлектрического материала, подвижные и неподвижные электроды и вспомогательные неподвижные электроды выполнены из металла, а якорная область, крестообразный подвес, опорная рамка и вспомогательные подвижные электроды выполнены из полупроводникового материала единым элементом. Изобретение позволяет расширить диапазон измеряемых ускорений, повысить точность измерения ускорения и улучшить эксплуатационные характеристики конструкции. 4 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам ориентации, навигации и систем управления подвижных объектов, и предназначено для измерения угловой скорости и линейного ускорения. Техническим результатом изобретения является повышение точности и чувствительности измерений. Гироскоп-акселерометр содержит драйвер и соединенные между собой не менее одного чувствительного к деформациям элемента и не менее одной инерционной массы. Чувствительный к деформациям элемент выполнен из пьезоэлектрического материала. На поверхности чувствительного элемента сформированы не менее одного встречно-штыревого преобразователя и не менее одной отражающей структуры, а драйвер выполнен из пьезоэлектрического материала. При этом встречно-штыревой преобразователь и отражающие структуры образуют не менее одной линии задержки на поверхностных акустических волнах. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может быть использовано в пилотажных системах управления при измерении угловых скоростей и линейных ускорений. Измеритель содержит корпус в виде шестигранного куба с базовыми поверхностями на боковых гранях, обеспечивающими ортогональность установки измерительных осей микромеханических гироскопов и акселерометров, и электронные субблоки в виде печатных плат с размещенными на них радиоэлементами, микромеханическими гироскопами и акселерометрами, установленные на базовых поверхностях радиоэлементами внутрь корпуса. Печатные платы электронных субблоков выполнены крестообразной двухступенчатой формы. На выступающих частях первой ступени печатных плат, со стороны расположения радиоэлементов, установлены микроразъемы, а выступающие части второй ступени платы служат для установки субблоков на базовых поверхностях корпуса. Изобретение позволяет повысить точность измерений параметров движения. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения. Устройство содержит инерционную массу, расположенную с зазором относительно подложки, на которой расположены планарные неподвижные электроды, два неподвижных электрода с гребенчатыми структурами с одной стороны, а также два подвижных электрода электростатических приводов, выполненных из полупроводникового материала в виде пластин с гребенчатыми структурами с одной стороны и расположенных с зазором относительно полупроводниковой подложки. При этом планарные неподвижные электроды образуют плоские конденсаторы в плоскости их пластин через боковые зазоры с прямоугольной рамкой. Техническим результатом является возможность измерения величин угловой скорости и ускорения вдоль осей Х и Y, расположенных взаимно перпендикулярно в плоскости подложки, и оси Z, направленной перпендикулярно плоскости подложки. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения. В устройство, содержащее две инерционные массы, образующие с электродами емкостных преобразователей перемещений плоские конденсаторы за счет их полного перекрытия, и неподвижные электроды, введены двадцать четыре дополнительных электрода емкостных преобразователей перемещений, образующих с инерционными массами плоские конденсаторы за счет частичного перекрытия взаимопроникающих друг в друга гребенок электродов, и четыре дополнительных подвижных электрода электростатических приводов с гребенчатыми структурами, образующих электростатическое взаимодействие с неподвижными электродами электростатических приводов в плоскости их пластин через боковые зазоры и взаимопроникающие друг в друга гребенки электродов. Техническим результатом является возможность измерения величин угловой скорости и ускорения вдоль осей Х и Y, расположенных взаимно перпендикулярно в плоскости подложки, и оси Z, направленной перпендикулярно плоскости подложки. 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин ускорения. Акселерометр содержит подложку, четыре неподвижных электрода, инерционную массу, четыре подвижных электрода, четыре упругие балки, а также четыре якорных области подвеса, четыре вспомогательные пластины, четыре вспомогательных электрода, двенадцать областей изолирующего диэлектрика. Техническим результатом является повышение чувствительности и обеспечение возможности одновременного измерения трех взаимно перпендикулярных составляющих ускорения за счет использования эффекта туннелирования носителей заряда между четырьмя парами неподвижных и подвижных электродов. 2 ил.

Изобретение предназначено для использования в качестве чувствительного элемента в системах ориентации, стабилизации, наведения и навигации. Устройство содержит два источника опорного напряжения, ключевое устройство, тактовый генератор, две неподвижные пластины и центральную подвижную пластину конденсатора, чувствительный элемент, упругий подвес, инвертирующий повторитель, синхронный детектор, фильтр нижних частот второго порядка и интегродифференцирующий фильтр второго порядка. Выход первого источника опорного напряжения соединен с первым входом ключевого устройства, выход второго источника опорного напряжения соединен с вторым входом ключевого устройства, прямой выход тактового генератора соединен с третьим входом ключевого устройства и соединен также с вторым входом синхронного детектора, инверсный выход тактового генератора соединен с четвертым входом ключевого устройства, первая неподвижная пластина конденсатора и вторая неподвижная пластина конденсатора жестко присоединены к корпусу прибора напротив друг друга, чувствительный элемент присоединен к корпусу прибора посредством упругого подвеса, первый выход ключевого устройства соединен с первой неподвижной пластиной конденсатора, второй выход ключевого устройства соединен с второй неподвижной пластиной конденсатора, центральная подвижная пластина конденсатора жестко присоединена к чувствительному элементу и соединена с входом инвертирующего повторителя, выход инвертирующего повторителя соединен с первым входом синхронного детектора, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот второго порядка, выход фильтра нижних частот второго порядка соединен с входом интегродифференцирующего фильтра второго порядка, выход интегродифференцирующего фильтра второго порядка является выходом микромеханического акселерометра прямого преобразования. Техническим результатом является увеличение точности измерения ускорения. 4 ил.

Изобретение относится к микросистемной технике, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения. Устройство содержит полупроводниковую подложку 1 с расположенными на ней тридцатью тремя неподвижными электродами 2-34, восемь опор 35-42, расположенных непосредственно на подложке, упругое кольцо 43, расположенное непосредственно на подложке и образующее с неподвижными электродами 2-33 конденсатор, соединенное с опорами с помощью двадцати четырех упругих балок 44-67 и расположенное с зазором относительно подложки, восемь из которых 52-59 выполнены в виде символа «Г», а восемь других 60-67 - в виде дуги, инерционную массу 68, расположенную с зазором относительно подложки, образующую с неподвижным электродом 34 плоский конденсатор, соединенную с опорами 35, 37, 39, 41 с помощью упругих балок 69-72. Неподвижные электроды, опора, упругое кольцо и упругие балки выполнены из полупроводникового материала. Техническим результатом является возможность измерения величин угловой скорости и ускорения по оси Z, расположенной перпендикулярно плоскости подложки. 2 ил.

Изобретение относится к гироскопической технике. В способе измерения углов отклонения заданного направления от вертикали и поперечных ускорений комплексируют два гидродинамических гироскопа (ГДГ), кинематически не связанных между собой, реализуют подвес чувствительного элемента (ЧЭ) одного из них с аксиальным смещением центра масс в направлении кинетического момента, уравнивают коэффициенты передачи системы съема сигнала, постоянные времени ГДГ, устанавливают их на объекте управления таким образом, чтобы кинетические моменты были параллельны заданному направлению, при определении параметров движения в первом ГДГ формируют сигналы только об угловых движениях основания, во втором ГДГ-сигналы об угловых и поступательных движениях основания, выделяют из сигналов второго ГДГ сигналы о поступательных движениях основания с использованием сигналов первого ГДГ. В способе подвеса ЧЭ ГДГ с аксиальным смещением центра масс частично заполняют камеру подвеса поплавка жидкостью, обеспечивают его аксиальную нейтральную плавучесть, осуществляют предварительную регулировку системы съема сигнала и отбраковку поплавков по величине радиального смещения центра масс относительно его геометрического центра, минимизируют перекрестные связи между измерительными каналами подвеса ЧЭ ГДГ, осуществляют аксиальное смещение центра масс ЧЭ, контролируют плавучесть ЧЭ и корректируют количество жидкости во внутренней полости подвеса ЧЭ, окончательно регулируют систему съема сигнала ГДГ при вертикальном расположении оси собственного вращения до получения на его выходе минимального выходного напряжения Uo, осуществляют калибровку измерительной системы гироскопа. Техническим результатом является возможность разделения сигналов с гироскопов об угловых и поступательных движениях основания при перемещении по определенному рельефу местности. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.