Датчики линейных ускорений

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; С_Д — емкость датчика; С_М — емкость монтажа; К=d_m/(С_Д+С_М) — коэффициент передачи; g — ускорение силы тяжести; a_K = 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