Измерение ускорения и замедления, измерение импульсов ускорения: ...с помощью емкостного датчика – G01P 15/125

МПКРаздел GG01G01PG01P 15/00G01P 15/125
Раздел G ФИЗИКА
G01 Измерение
G01P Измерение линейной или угловой скорости, ускорения, замедления или силы ударов (толчков); индикация наличия, отсутствия или направления движения
G01P 15/00 Измерение ускорения и замедления; измерение импульсов ускорения
G01P 15/125 ...с помощью емкостного датчика

Патенты в данной категории

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ИНТЕГРАЛЬНОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении интегральных акселерометров.

Чувствительный элемент интегрального акселерометра выполнен из проводящего монокристаллического кремния и содержит маятник 3, соединенный с помощью упругих подвесов 2 с каркасной рамкой 1, обкладки 4, соединенные с каркасной рамкой 1 через площадки 6, расположенные на каркасной рамке 1. На обкладках 4 выполнены выемки 7 в местах соединения с площадками 6, расположенными на каркасной рамке 1. На поверхностях выемок 7 и площадок 6 сформированы последовательно слои диэлектрика 10 и металла 11 для улучшения качества соединения.

Дифференциальный конденсатор, необходимый для функционирования интегрального акселерометра, образован проводящей поверхностью кремниевого проводящего маятника 3 и металла 11, нанесенного на обкладки 4 со стороны маятника 3 с образованием емкостного зазора 5.

Техническим результатом является улучшение метрологических характеристик путем усовершенствования конструкции чувствительного элемента интегрального акселерометра. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

2526789
патент выдан:
опубликован: 27.08.2014
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ГИРОСКОП-АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники и микросистемной техники, а более конкретно к интегральным измерительным элементам величин угловой скорости и ускорения. В устройство, содержащее полупроводниковую подложку с двумя опорами, инерционную массу, два торсиона, две упругие балки и подвижный электрод, введены восемь дополнительных опор, внутренняя рамка, выполненная из полупроводникового материала и расположенная с зазором относительно подложки, два дополнительных торсиона, расположенных с зазором относительно полупроводниковой подложки, три дополнительных подвижных электрода, двенадцать дополнительных упругих балок, расположенных с зазором относительно полупроводниковой подложки, четыре неподвижных электрода с гребенчатыми структурами с одной стороны, выполненные из полупроводникового материала и расположенные непосредственно на подложке, причем подвижные электроды выполнены с гребенчатыми структурами с одной стороны и образуют конденсаторы с неподвижными электродами с гребенчатыми структурами с одной стороны в плоскости их пластин через боковые зазоры и взаимопроникающие друг в друга гребенками электродов. Изобретение обеспечивает возможность измерения величин угловой скорости вдоль оси Z, направленной перпендикулярно плоскости подложки, и ускорения вдоль осей X, Y, расположенных в плоскости подложки гироскопа-акселерометра. 3 ил.

2477863
патент выдан:
опубликован: 20.03.2013
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ускорения подвижных объектов. Акселерометр содержит корпусную пластину из проводящего монокремния, в которой выполнен подвижный электрод-маятник, электроды емкостного преобразователя перемещений и секционные электроды обратного электростатического преобразователя момента, положительный и отрицательный источники опорных напряжений, которые соединены с электродами обратного преобразователя через ключевое устройство, переключающее их полярность, а выход акселерометра соединен с входом управления электродами обратного электростатического преобразователя момента через устройство переключения полярности выходного напряжения. Изобретение позволяет повысить точность измерений за счет устранения массопереноса между подвижным и неподвижными силовыми электродами. 1 ил.

2423712
патент выдан:
опубликован: 10.07.2011
ДАТЧИК ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах диагностирования промышленных роботов. Датчик содержит магнитную систему из двух постоянных магнитов, закрепленных в заглушках, на внутренней поверхности которых выполнена, например, резьба. Система помещена в корпус, и пространство между магнитами заполнено вязкой жидкостью. Между магнитами установлен дополнительный третий магнит с возможностью свободного перемещения и ориентированный по отношению к ним одноименными полюсами. Торцевые поверхности третьего магнита и обращенные к ним поверхности других магнитов покрыты проводящим слоем, например слоем металла. Поверхности третьего магнита соединены между собой и включены в измерительную цепь. Датчик ускорения отличается своей простотой и надежностью. Конструкция датчика позволяет осуществлять регулировку чувствительности путем ввинчивания и вывинчивания заглушек. 2 ил.

2265857
патент выдан:
опубликован: 10.12.2005
АКСЕЛЕРОМЕТР

Акселерометр предназначен для применения в навигационных системах летательных аппаратов, морских судов и на транспорте. Акселерометр содержит корпус, инерционную массу, установленную на подвесе, дифференциальный емкостный преобразователь линейных перемещений инерционной массы, измерительный блок. Для снижения стоимости акселерометра и повышения надежности его работы в эксплуатации подвес инерционной массы выполнен в виде ленточного карданного подвеса с гофрами в радиальном направлении на участках внутренней рамки между радиальными парами коротких ортогональных перемычек, соединяющих инерционную массу через внутреннюю рамку с корпусом акселерометра. В качестве материала корпуса, инерционной массы и ленточного карданного подвеса выбран плавленый кварц. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
2191390
патент выдан:
опубликован: 20.10.2002
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ АКСЕЛЕРОМЕТРА

Изобретение предназначено для использования в измерительной технике для преобразования линейного ускорения. Техническим результатом является повышение надежности. Чувствительный элемент содержит первую пластину, в которой образованы соединенные упругим шарниром неподвижная часть и подвижная часть с электропроводными поверхностями, дифференциальный емкостный преобразователь положения с неподвижными электродами на второй и третьей пластинах. На второй пластине выполнены первый и второй неподвижные электроды. На третьей пластине выполнены третий и четвертый неподвижные электроды. Одна часть дифференциального емкостного преобразователя положения образована первым и вторым неподвижными электродами и одной электропроводной поверхностью подвижной части, другая часть образована третьим и четвертым неподвижными электродами и второй электропроводной поверхностью подвижной части. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
2186400
патент выдан:
опубликован: 27.07.2002
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТЕЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения измерительного центра инерционной массы чувствительного элемента приборов, в которых используется магнитный или электростатический подвес тела. На противоположных электродах измерителя с помощью генератора импульсов в виде меандра и инвертора создаются экспоненциальные процессы заряда и разряда емкостей электродов, направленные в разные стороны. Сигнал с каждого электрода подается на соответствующий пиковый детектор. Постоянная времени измерительной цепи устанавливается равной длительности переходного процесса. Измеритель позволяет получить выходные измерительные сигналы отдельно для каждого электрода и повысить коэффициент преобразования при снижении его массы и габаритов. 2 ил.
2175114
патент выдан:
опубликован: 20.10.2001
АКСЕЛЕРОМЕТР

Акселерометр предназначен для использования в области измерительной техники в качестве преобразователя линейного ускорения с частотным выходным сигналом. Акселерометр содержит два подвижных элемента, два преобразователя инерционной силы в механическую величину, два автогенератора частоты, смеситель частот. Подвижные элементы выполнены в пластине из монокристаллического материала. Введены первая и вторая неподвижные пластины. В качестве преобразователя инерционной силы в перемещение используется упругий подвес с жесткостью, определяемой верхним пределом диапазона измеряемых ускорений. Части дифференциального емкостного преобразователя перемещения включены в цепи автогенераторов частоты. Техническим результатом является миниатюризация конструкции акселерометра и снижение трудоемкости его производства. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.
2148831
патент выдан:
опубликован: 10.05.2000
АКСЕЛЕРОМЕТР

Акселерометр предназначен для использования в области измерительной техники в качестве преобразователя линейного ускорения с упругим подвесом подвижного элемента. Акселерометр содержит корпус, первую пластину, в которой образованы неподвижная часть, первый и второй подвижные элементы и соединяющий каждый подвижный элемент с неподвижной частью упругий подвес, вторую и третью пластины и дифференциальный емкостный преобразователь. Упругие подвесы первого и второго подвижных элементов выполнены с разной жесткостью, определяемой расчетными соотношениями. Обеспечивается повышение разрешающей способности акселерометра в нижней части диапазона измеряемых ускорений. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
2148830
патент выдан:
опубликован: 10.05.2000
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ

Изобретение предназначено для использования в измерительной технике. Измеритель содержит генератор образцовой частоты, первый двоичный счетчик, n акселерометров с частотным выходом, n двоичных счетчиков, n + 1 регистров, дешифратор, постоянное запоминающее устройство, перепрограммируемое запоминающее устройство, таймер, устройство управления в виде процессора. Электронный автогенератор каждого акселерометра выполнен с RC-цепью в качестве времязадающего элемента. Генератор образцовой частоты выполнен в виде электронного автогенератора. Обеспечивается расширение возможностей корректировки выходного сигнала измерителя, повышение точности и надежности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
2148829
патент выдан:
опубликован: 10.05.2000
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ

Чувствительный элемент предназначен для использования в области измерительной техники при измерении линейных ускорений подвижных объектов: самолетов, ракет, космических аппаратов и других транспортных средств. Чувствительный элемент содержит две стеклянные пластины с напыленными на них обкладками конденсатора и токоподводами к ним, инерционный элемент из кремния в виде подвижной емкостной пластины, расположенной между стеклянными пластинами и соединенной с опорным элементом упругими перемычками. Положение неподвижных пластин эквидистантно положению подвижной пластины при ее максимальных отклонениях. Обеспечивается повышение чувствительности при заданном диапазоне измерения ускорения. 2 ил.
2147751
патент выдан:
опубликован: 20.04.2000
АКСЕЛЕРОМЕТР

Aкселерометр предназначен для использования в области измерительной техники как преобразователь линейного ускорения с дискретным выходным сигналом. Два чувствительных элемента консольной конструкции закреплены в корпусе. В качестве дифференциального преобразователя инерционной силы в физическую величину используется дифференциальный емкостный преобразователь, включенный в цепи автогенераторов. Один автогенератор выполнен с частотой выходного сигнала, большей частоты другого автогенератора. Два делителя частоты соединены с выходами автогенераторов. Выходы делителей частоты подключены к информационным входам первого и второго D-триггера, выходы которых соединены с логическим устройством ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, что обеспечивает повышение полосы частот выходного сигнала акселерометра. Введение третьего D-триггера, соединение с его тактовым входом выхода инвертора, а с информационным входом - выхода устройства ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ приводит к повышению помехоустойчивости. 3 ил.
2136004
патент выдан:
опубликован: 27.08.1999
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Способ и устройство предназначены для использования в области измерительной техники. Преобразуют ускорение в угловое отклонение инерционного элемента относительно корпуса. Отклонение преобразуют в электрический сигнал. Вводят дополнительный аналогичный инерционный элемент и его угловое отклонение относительно первого инерционного элемента и линейное отклонение относительно корпуса преобразуют в электрический сигнал. Чувствительный элемент содержит две стеклянные пластины с напыленными на них неподвижными обкладками конденсатора и токоподводами к ним. Инерционный элемент из кремния расположен между стеклянными пластинами и состоит из опорного элемента и подвижной емкостной пластины, соединенной с опорным элементом упругими перемычками с токоподводами. Подвижная емкостная пластина разделена на две части с образованием сквозных щелей между частями пластины, связанными между собой упругими перемычками и токоподводами. Центры масс частей пластины в исходном положении совпадают, m1 и m2 частей пластины и коэффициенты жесткости К1 и К2 их упругих перемычек удовлетворяют равенству:

(m1+m2)l1/m2l2 = K1/K2,

где l1 и l2 - расстояние от центра масс до мест крепления частей пластины.

Обеспечивается повышение чувствительности преобразования отклонения чувствительной массы в электрический сигнал. 2 c.п.ф-лы, 2 ил.
2132559
патент выдан:
опубликован: 27.06.1999
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЕМКОСТНОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА

Использование: в измерительной технике в конструкциях низкочастотных линейных компенсационных акселерометров и датчиков угловых перемещений. Сущность изобретения: чувствительный элемент содержит подвижную пластину 1 с планарными выступами 2 и вертикальными выступами 3, выполненными из проводящего материала. Планарные выступы 2 соединены с концами проводящих упругих ленточных растяжек 4, противоположные концы которых соединены с проводящей несущей рамкой 5. На поверхности пластин 6 выполнены тонкопленочные неподвижные электроды 7 и охватывающие их по периметру с зазором 8 полосковые тонкопленочные экраны 9, расположенные с зазором 10 над выступами 3. Внешние выводы экранов 9 соединены с несущей рамкой 5. Электроды 8 и экраны 9 отделены диэлектрическим материалом пластин 6 от тонкопленочных экранирующих электродов 11, соединенных между собой. Чувствительный элемент обладает низкой инерционностью, повышенной надежностью и помехозащищенностью. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
2098832
патент выдан:
опубликован: 10.12.1997
ПЛАСТИНА МАЯТНИКОВОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА

Использование: для измерения ускорений при движении различных объектов в широком диапазоне температур окружающей среды с высокой точностью. Сущность изобретения: пластина включает в себя опорный элемент, чувствительный элемент, две перемычки для связи опорного элемента с чувствительным элементом, опорные выступы. Ось симметрии пластины расположена между двумя перемычками, двумя противоположными опорными выступами, а третий центральный опорный выступ расположен на ней. На опорном элементе со стороны периферии пластины выполнены два выреза. Вырезы расположены между центральным опорным выступом и двумя противоположными опорными выступами. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
2087917
патент выдан:
опубликован: 20.08.1997
Наверх