Назначение
Акселерометры низкочастотные линейные АЛЕ 049 (далее - акселерометры) предназначены для измерения линейных ускорений и применяются на объектах сферы обороны и безопасности.
Описание
Принцип действия акселерометра АЛЕ 049 основан на уравновешивании силы инерции, пропорциональной измеряемому ускорению, электростатической силой, возникающей между пластинами дифференциального конденсатора при подключении к ним электрических напряжений. При этом на неподвижные обкладки подаются разнополярные опорные напряжения, а на подвижную -напряжение отрицательной обратной связи, вырабатываемое цепью преобразования перемещения в электрический сигнал. При действии измеряемого ускорения в направлении измерительной оси на акселерометр, подвижная обкладка дифференциального конденсатора смещается относительно ее исходного положения, вследствие чего изменяется его емкость. Изменение емкостей преобразовывается во входном каскаде электронного блока в пропорциональное изменение постоянного напряжения, которое усиливается усилителем постоянного тока и поступает на вход ФНЧ и вход усилителя цепи отрицательной обратной связи, выход которого подключен к подвижной обкладке. Взаимодействие данного напряжения с опорными напряжениями, подключенными к неподвижным обкладкам, приводит к возникновению электростатической силы, стремящейся уравновесить инерционную силу и возвратить подвижную обкладку дифференциального конденсатора в исходное состояние.
В установившемся режиме величина неравновесия сил пропорциональна измеряемому ускорению и обратна глубине отрицательной обратной связи.
Акселерометр состоит из чувствительного элемента (ЧЭ) и электронного блока (ЭБ), объединенных в моноблок. ЧЭ представляет собой дифференциальный конденсатор, подвижная обкладка которого выполнена анизотропным травлением в монокристаллическом кремнии, а неподвижные - напылением металлической пленки на стекле. Соединение пластин ЧЭ электростатическое. ЧЭ и ЭБ помещены в корпус в форме параллелепипеда со сторонами 22x35x35 мм, состоящего из кожуха и крышки.
Акселерометр АЛЕ 049 имеет 58 модификаций (СДАЙ.402139.023 - СДАЙ.402139.023-57), отличающихся друг от друга диапазоном измерений от ± 5,6 до ± 1200 м/с2 и частотными диапазонами измерений от (0 - 8) до (0-256) Гц.
По условиям эксплуатации акселерометры относятся к классам 4, 5 по ГОСТ В 20.39.301-76, к группе 4.8.3 за исключением факторов 2131, 2410, 2420, 2510, 2520, 2612, 3110, 6323, 6432, 6433, к группе 5.3 за исключением факторов 2131, 2133, 2323, 2612, 4174, 4175,4184, 4185, 6323, 6422 по ГОСТ В 20.39.304-76.
Диапазоны измерений линейных ускорений, м/с2
Технические характеристики
от ±11 до ±1200
| Предел допускаемой погрешности аппроксимации градуировочной характеристики для акселерометров с ИДИ 0 - 256 Гц, % для остальных акселерометров, % | 0,5 0,2 |
| Предел допускаемой статической погрешности при доверительной вероятности 0,95, % | 0,5 |
| Нелинейность АЧХ в интервале от 16 до 200 Гц для ЧДИ 0 - 256 Гц, не более, % | 5 |
| Наибольшее допускаемое отклонение амплитуды выходного напряжения при наибольшем значении частоты ЧДИ от амплитуды для акселерометров: на частоте 0,5 Гц с диапазонами измерений до ± 90 м/с2, не более, % на частоте 16 Гц с диапазонами измерений от ± 180 до ± 1200 м/с", не более, % для акселерометров с частотным диапазоном от 0 до 256 Гц наибольшее допускаемое отклонение амплитуды выходного напряжения при наибольшем значении частоты ЧДИ от амплитуды на частоте 16 Гц, не более, % на частоте 200 Гц от амплитуды на частоте 16 Гц, не более, % | 5 10 20 15 |
| Скорость затухания АЧХ за пределами ЧДИ, не менее, дБ/окт.; | 8 |
| Наибольшее допускаемое фазовое запаздывание при наибольшем значении частоты ЧДИ, не более, град | 90 |
| Предел случайной погрешности в интервале изменения температуры окружающей среды от минус 50 до плюс 50 °C, % для акселерометров с ЧДИ от 0 до 256 Гц для остальных акселерометров | 0,5 0,2 |
| Предел дополнительной приведенной погрешности от воздействия вибрационных ускорений, % | 0.5 |
| Предел суммарной дополнительной погрешности от влияния всех воздействующих ВВФ, % | 1 |
| СКО нелинейности градуировочной характеристики, не более, % для акселерометров с ЧДИ от 0 до 256 Гц, не более, % | 0,2 0,5 |
| Напряжения питания от источника постоянного тока, В | от 23 до 34 |
| Ток потребления, мА. не более | 65 |
| Допускаемое эффективное значение пульсаций выходного напряжения не более, мВ | 10 |
| Время готовности акселерометра к работе с момента включения, не более, мин | 1 |
| Величина выходного напряжения для наименьшего значения ^диапазона измерений в условиях эксплуатации, не менее, В | 0 |
| Величина выходного напряжения для наибольшего значения диапазона измерений в условиях эксплуатации, не более, В | 6,2 |
| Значение начального уровня выходного напряжения в нормальных условиях, не более В для диапазонов от (0+400) до (0+1200) м/с2 для диапазонов измерений от ±5,6 до ±1200 м/с2, для диапазонов измерений -10+50 м/с2_______________________ | (0,6±0,3) (3,0±0,3) (1+0,15) |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на первый лист эксплуатационной документации акселерометров низкочастотных линейных АЛЕ 049.
Комплектность
В комплект поставки входят: акселерометр низкочастотный линейный АЛЕ 049; формуляр;техническое описание и руководство по эксплуатации; методика поверки.
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом "Акселерометр низкочастотный линейный АЛЕ 049. Методика поверки" утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ.
Средства поверки: вольтметр универсальный цифровой В7-34А; источник питания постоянного тока Б5-49; климатическая камера 3524/58; оптическая делительная головка ОДГЭ-5; пульт П 060; кабель; приспособление установочное; градуировочный комплекс ТЕМП-2; генератор сигналов специальной формы Г6-27; измеритель разности фаз Ф2-34; осциллограф универсальный двухканальный С1-82; вибростенд УВЭ 5/1000.
Периодической поверке акселерометры низкочастотные линейные АЛЕ 049 не подвергаются. Первичная поверка проводится при выпуске акселерометров из производства или после ремонта.
Нормативные документы
ГОСТ В 20.39.301 - ГОСТ В 20.39.304-76.
Технические условия СДАИ.402139.023 ТУ.
Заключение
Тип акселерометров низкочастотных линейных АЛЕ 049 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
