Методи и инструменти за измерване на ускорението, Акселерометри

Ускоренията се измерват в метри в секунда на квадрат (m/s 2). Като единица за измерване на ускорението често се използва стойността, свързана с ускорението на гравитацията - g. Например ускорение, равно на 0,1g; l0g и т.н. Ускоренията могат да бъдат линейни и ъглови. Инструментите за измерване на ускорението се наричат ​​акселерометри.

Инерционен метод

За измерване на линейни ускорения се използват инерционният метод, методът на диференциация на скоростта и методът на двукратно диференциране на разстоянието до неподвижната основа.

инструменти

Фигура: 8.33. Уреди за измерване на ускорението: а - верига на акселерометъра (1 - инерционна маса; 2 - пружина; 3 - електромагнит; 4 - корпус на устройството; 5 - амортисьор; ​​6 - преобразувател; 7 - ос; Y - усилвател); b - верига на махало акселерометър (1 - окачване; 2 - течност; 3 - корпус; 4 - чувствителен елемент; 5 - преобразувател; U-усилвател); в - диаграма на струнен акселерометър (7 и 5 - струнен преобразувател; 2 и 4 - низ; 3 - еластично окачване; 6 - генератор; 7 - механизъм за опъване на струни; 8 - регулиращо устройство); d - диаграма на акселерометър с оптичен преобразувател (1 - източник на светлина; 2 - акселерометър; 3 и 8 - леща; 4 - поляризатор; 5 - фотоелектричен материал; 6 - четвърт-вълнова плоча; 7 - анализатор; 9 - влакно светлинен проводник; 10 - приемник на лъчение - фотодиод)

Инерционният метод се основава на измерване на силата, развита от инерционна маса, когато тя се движи с ускорение. Принципът на действие на измервателните уреди, които прилагат инерционния метод, е както следва (фиг. 8.33, а). Инерционната маса 7, свързана с корпуса на устройството 4 посредством пружина 2 и амортисьор 5, може да се движи по посока на оста 7, наречена оста на чувствителност. Движението на инерционната маса, пропорционално на измереното ускорение, се преобразува чрез резистивни, индуктивни или капацитивни преобразуватели 6 в електрически сигнал, който след усилване в усилвателя се подава към електромагнита 3. Последният създава сила F, което балансира инерционната сила max, т.е.

Методи за диференциация

Методите за едно- или двукратно разграничаване се свеждат, съответно, до разграничаване на измерената скорост или разстоянието до фиксирана основа.

Изискванията за точност при измерванията на ускорението се определят от приложението. Така че в инерционните системи грешките не трябва да надвишават ± 0,001%. Когато се използват акселерометри в системите за управление, грешките могат да бъдат ± (1,2)%. Грешките на измервателните уреди за ускорение могат да достигнат ± 4%.