Методы и средства измерений, испытаний и контроля. Часть 2. Дивин А.Г - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

90
4.3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЙ
Ускорения измеряются в метрах на секунду в квадрате (м/с
2
).
В качестве единицы измерения ускорения часто применяют величину,
связанную с ускорением свободного падения – g. Например, ускоре-
ние, равное 0,lg; 1,0g и т.д. Ускорения могут быть линейными и угло-
выми. Средства измерения ускорений называются акселерометрами.
Для измерения линейных ускорений применяются инерциальный
метод, метод дифференцирования скорости и метод двухкратного
дифференцирования расстояния до неподвижной базы.
Инерциальный метод основан на измерении силы, развиваемой
инерционной массой при её движении с ускорением. Принцип дейст-
вия средств измерений, реализующий инерциальный метод, состоит в
следующем (рис. 4.8, а). Инерционная масса 1, связанная с корпусом
прибора 4 с помощью пружины 2 и демпфера 5, может перемещаться в
направлении оси 7, называемой осью чувствительности. Перемещение
инерционной массы, пропорциональное измеряемому ускорению, пре-
образуется посредством резистивных, индуктивных или ёмкостных
преобразователей 6 в электрический сигнал, который после усиления в
усилителе У поступает на электромагнит 3. Последний создаёт усилие
F, уравновешивающее инерционную силу, т.е.
x
maF =
,
где а
х
– ускорение.
Методы одно- или двухкратного дифференцирования сводятся,
соответственно, к дифференцированию измеренных скорости или рас-
стояния до неподвижной базы.
Требования к точности измерения ускорений определяются обла-
стью применения. Так, в инерциальных системах погрешности не
должны превышать ±0,001%. При применении акселерометров в сис-
темах управления погрешности могут составлять ±(1...2)%. Погрешно-
сти средств измерения ускорений в машинах могут достигать ±4%.
Рассмотрим некоторые возможные схемы акселерометров
(см. рис. 4.8, б, в, г).
Основными элементами акселерометров являются подвесы
инерционных масс, преобразователи сигналов, моментные (силовые)
устройства, усилители сигналов и корректирующие устройства
(демпферы).
Для уменьшения потерь в осях подвеса, обеспечения линейной
зависимости между отклонениями массы и измеряемым ускорением
подвес помещают в жидкость с удельным весом, равным удельному
весу чувствительного элемента, либо устанавливают его на воздушной
подушке, на струнах. Применяют также электромагнитные и криоген-
ные подвесы.

Страницы