Датчики линейных ускорений (акселерометры). Акселерометры преобразуют линейное ускорение в электрическую величину. В соответствии с рисунком 46 один из вариантов акселерометра преобразует ускорение в усилие, измеряемое затем пьезоэлектрическим датчиком (1 — кopпус датчика).
Рисунок 46
Кварцевая пластина 3 наклеивается на основание 4, а сверху к кварцевой пластинке с помощью токопроводящего клея приклеивается пластинка 2, называемая чувствительным элементом. Ось ОХ, перпендикулярная плоскости кварцевой пластины, называется осью чувствительности акселерометра. Акселерометр устанавливается на подвижном объекте. Когда объект движется с ускорением а вдоль оси ОХ, на чувствительный элемент действует инерционная сила, направленная в сторону, противоположную ускорению. На чувствительный элемент действует также вес (сила тяжести).
При изменяющейся силе F возникает выходное напряжение
Uвых = F = (a + g) = K ,
где d - пьезомодуль; СД — емкость датчика; СМ — емкость монтажа; К=dm/(СД+СМ) — коэффициент передачи; g — ускорение силы тяжести; aK = a +g — кажущееся ускорение.
|
|
Акселерометр измеряет не действительное, а кажущееся ускорение объекта. Кажущимся называют ускорение, равное векторной разности действительного ускорения объекта и ускорения силы тяжести g
aК = - .