Назначение
Акселерометры низкочастотные линейные АЛЕ 050 (далее - акселерометры) предназначены для измерений линейных ускорений и применяются на объектах сферы обороны и безопасности.
Описание
Принцип действия акселерометров 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 емкость конденсатора. Изменение емкости преобразовывается во входном каскаде электронного блока в пропорциональное изменение постоянного напряжения, которое усиливается усилителем постоянного тока и поступает на вход фильтра низких частот (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 пропорциональна глубине отрицательной обратной связи.
Акселерометры состоят из чувствительного элемента и электронного блока, обведи ценных в единый блок. Чувствительный элемент представляет собой дифференциальный конденсатор, состоящий из подвижной обкладки и неподвижных обкладок. Электронный блок состоит из преобразователя, усилителя постоянного тока, ФНЧ и усилителя цепи отрицательной обратной связи.
Акселерометры изготавливаются 17-и модификаций (СДАЙ.402139.024 СДАЙ.402139.024-16), отличающихся друг от друга диапазоном измерений линейных ускорений от ± 5,6 до ± 100 м/с2 и частотным диапазоном измерений от 0 до 64 Гц и имеющих обозначение АЛЕ 050 ± Д-ЧД,
где Д - диапазон измерений линейных ускорений;
ЧД - частотный диапазон измерений (ЧДИ).
По условиям эксплуатации акселерометры относятся к классам 4, 5 по ГОСИ’ В 20.39.301-76 и группам 4.8.3, 5.3 по ГОСТ В 20.39.304-76 за исключением факторов 1131, 2131, 2410, 2420, 2430, 2510, 2520, 2612, 3110, 6323, 6432, 6433 для группы 4.8.3; 2131, 2133, 2323, 2612, 4174, 4175, 4184, 4185, 6323, 6422 для группы 5.3. Акселерометры с диапазоном измерений ± 30 м/с2 по условиям эксплуатации относятся также к классу 1 по ГОСТ В 20.39.301-76, исполнения О группы 1.14 по ГОСТ В 20.39.304-76 за исключением факторов 2410, 2430, 2520, 2612, 2622, 2711, 2712, 4110.
Технические характеристики
Величина выходного напряжения для наименьшего значения диапазона измерений в условиях эксплуатации, В, не менее:
для диапазона измерений ±30 м/с"...............................................................минус
для остальных диапазонов измерений
Величина выходного напряжения для наибольшего значения диапазона измерений в условиях эксплуатации, В, не более:
для диапазона измерений ± 30 м/с"
для остальных диапазонов
Смещение нуля в нормальных условиях, В:
для диапазона измерений ± 30 м/с2.......................................................................0 ± 0,3;
для диапазонов от минус 11 до 22 и от минус 20 до 40 м/с2............................2,0 ± 0,3;
для остальных диапазонов...................................................................................3,0 ± 0,3.
Предел допускаемой основной погрешности измерений (при доверительной вероятности 0,95), %
Предел допускаемой дополнительной погрешности в интервале изменения температуры окружающей среды от минус 50 до 50 °C, %
Предел допускаемой приведенной дополнительной погрешности от воздействия вибрационных ускорений, %
Предел допускаемой суммарной дополнительной погрешности от всех внешних воздействующих факторов, %
Нелинейность амплитудно-частотной характеристики в ЧДИ, %, не более
Наибольшее допускаемое отклонение амплитуды выходного напряжения при наибольшем значении частоты ЧДИ от амплитуды на частоте 0,5 Гц, %, не более
Скорость затухания амплитудно-частотной характеристики за пределами ЧДИ измерений в интервале частот от удвоенного значения верхней границы ЧДИ до 2048 Гц, дБ/окт., не менее
Наибольшее допускаемое фазовое запаздывание при наибольшем значении частоты ЧДИ, не более
Допускаемое эффективное значение пульсаций выходного напряжения, мВ, не
более
Суммарный ток потребления, мА, не более
Время готовности к работе с момента включения, с, не более
Масса, кг, не более
Акселерометр сохраняет свои метрологические характеристики:
- при воздействии температуры окружающей среды в интервале ± 50 °C, ч
- при воздействии поперечных направлений линейного ускорения величиной 100 м/с2, с
- после воздействия на акселерометры с диапазонами измерений (от ± 11 до ± 100); (от минус 1 1 до 22); (от минус 20 до 40) м/с" в направлении измерительной оси виброускорений амплитудой от 10 до 300 м/с2 в интервале частот от 20 до 2000 Гц, с......30;
- после воздействия 10 ударов амплитудой 1000 м/с2 длительностью до 2 мс.
Назначенный ресурс в нормальных климатических условиях, ч, не менее.........1250.
Назначенный ресурс в рабочих условиях, ч, не менее...............................................90.
Гарантийный срок службы, включая этапы хранения и наработки, лег, не менее . 10. Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающей среды, °C...............................................от минус 50 до 50;
- относительная влажность при температуре (30 ± 5) °C, %.................................до 98;
- атмосферное давление, Па........................................................от 1,33-Ю4 до 19,6-10 .
Знак утверждения тина
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель электронного блока и на эксплуатационную документацию акселерометра.
Комплектность
В комплект поставки входят: акселерометр низкочастотный линейный АЛЕ 050, комплект эксплуатационной документации, методика поверки.
Поверка
Поверка акселерометров проводится в соответствии с документом «Акселерометры низкочастотные линейные АЛЕ 050. Методика поверки СДАЙ.402139.024 МП», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в сентябре 2002 года и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: образцовая тахометрическая установка УТ05-60 (ТУ 50-123-79), вольтметр универсальный В7-16А (атд2.710.000 ТУ), осциллограф универсальный двухканальный С1-82 (Т1 '2.044.003 ТУ), генератор сигналов специальной формы Г6-27 (ТУ ЕХ2.211.022), источник питания постоянного тока Б5-49 (ЕЮ3.233.029 ТУ), измеритель разности фаз Ф2-34 (ХвВ.721.057 ТУ), оптическая делительная головка ОДГЭ-5 (ТУ 3-3.199-80).
Периодической поверке акселерометры не подвергаются. Первичная поверка проводится при выпуске акселерометров из производства или после ремонта.
Нормативные документы
ГОСТ В 20.39.301-76.
ГОСТ В 20.39.304-76.
СДАЙ.402139.024 'ГУ. «Акселерометры низкочастотные линейные АЛЕ 050. Технические условия».
Заключение
2 ип акселерометров низкочастотных линейных АЛЕ 050 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
18904-99
