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DE3041743C2 - Vorrichtung zur Beschleunigungsmessung - Google Patents

Vorrichtung zur Beschleunigungsmessung

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Publication number
DE3041743C2
DE3041743C2 DE3041743A DE3041743A DE3041743C2 DE 3041743 C2 DE3041743 C2 DE 3041743C2 DE 3041743 A DE3041743 A DE 3041743A DE 3041743 A DE3041743 A DE 3041743A DE 3041743 C2 DE3041743 C2 DE 3041743C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
support ring
stator
elements
sensor
seismic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3041743A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3041743A1 (de
Inventor
Richard A. Woodinville Wash. Hanson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundstrand Corp
Original Assignee
Sundstrand Data Control Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundstrand Data Control Inc filed Critical Sundstrand Data Control Inc
Publication of DE3041743A1 publication Critical patent/DE3041743A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3041743C2 publication Critical patent/DE3041743C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • G01P2015/0825Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
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Description

3 4
Masse nähernden Biegeelem&nte übertragen werden. messers mit einer bekannten Halterung eines bewegli-
Wehere Bemühungen, die Auswirkung von Befesti- chen Elements in Verbindung mit einer Fühlereinheit in gungsspannungen zu vermindern, sind in der US-PS Form einer seismischen Masse;
3339419 angegeben. Dort ist eine Konstruktion ge- Fig.2 eine Draufsicht von oben auf einen Teil einer zeigt, bei der das Tragglied einseitig festgelegt ist und 5 Prüfmasseneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel seinerseits ein einseitig befestigtes bewegliches Element der Erfindung, die in einem Beschleunigungsmesser einhalten, wobei auf jeder Seite des Randes des einseitig setzbar ist;
festgelegten Tragglieds im wesentlichen eine Hälfte ei- Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil einer Prüfmas-
nes kreisrunden beweglichen Elements und eine? kreis- seneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
runden Fühlereinheit vorgesehen ist Dabei wird die io der Erfindung;
Empfindlichkeit gegenüber einer belastungsbedingten Fi g. 4 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungs-
Verdreiiung dadurch vermindert, da3 im wesentlichen beispiel einer Prüfmasseneinheit;
gleiche Flächenbereiche des beweglichen Elements und Fig.5 eine Draufsicht auf ein bevorzugtes Ausfüh-
einer kreisrunden Fühlereinheit auf jeder Seite der Be- rungsbeispiel einer Prüfmasseneinheit;
festigungslinie des Tragglieds liegen. 15 Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Beschleuni-
Im allgemeinen ist es jedoch nicht erwünscht, einen gungsmessers, in dem die Erfindung verwendet wird;
kreisrunden Fühlerbereich zu verwenden. Vielmehr ist und
es wirksamer, den Fühlerbereich auf einen Höchstradius Fig. 7 eine vereinfachte Querschnittsansicht eines
von der Schwenkachse eines Pendelwandlers zu kon- Beschleunigungsmessers entsprechend F i g. 6, in dem
zentrieren, um so den Winkelgewinn der Fühlereinheit 20 eine verjüngt ausgebildete PTüfn5ass<iViinheit verwen-
zu maximieren. det wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Jie Vor- F i g. 1 zeigt ein bewegliches Element in Verbindung richtung nach dem Hauptpatent dahingehend .r.u ver- mit einer Fühler- bzw. Meßwertgebereinheit in Form bessern, daß der größte Teil des Tragglieds von den eines Beschleunigungsmeß-Wandlers entsprechend der Statoreleroenten des Wandlers ausgehend freitragend 25 genannten US-PS 37 02 073.. Dabei umfaßt der Beangeordnet ist und daß die Empfindlichkeit des Instru- schleunigungsmesser einen oberen Stator 10 und einen ments gegenüber Befestigungsspannungen weitgehend unteren Stator 12. In jedem Stator 10 und 12 sind Pervermindert ist manentmagnete entsprechend dem Magnet 14 in dem
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Haupt an- unteren Stator 12 vorgesehen. Ferner w^ist der untere
spruch gekennzeichneten Merkmale. Die Unteransprü- 30 Stator Tragstifte 16 und 18 für elektrische Zuleitungen
ehe betreffen zweckmäßige weitere Ausbildungen. auf. Ein bewegliches Element ist in Form einer Prüfmas-
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen tritt die se 20 vorgesehen. Die Prüfmasse 20 umfaßt einen äuße-
resultierende Befesti'gungsbelastung an der Ausleger- ren ringförmigen Tragring 22, der zwischen gegenüber-
Drehachse um eine Achse auf, die den Schwerpunkt der liegenden ebenen Flächen 19 und 21 des oberen und des
Fühlereinheit einschließt Der Schwerpunkt eines Kör- 35 unteren Stators 10 bzw. 12 gehalten ist mittels Paaren
pers aus homogenem Werkstoff ist als der Massenmit- von Abstandselementen oder Befestigungsklötzen 24,
telpunkt dieses Körpers definiert Es hat sich als wün- die auf dem Tragring 22 angeordnet sind. Der untere
sehenswert herausgestellt, den Flächenbereich von Befestigungsklotz jedes Paars ist in der Zeichnung licht
elektrischen Zuleitungen, die die Fühlereinheit mit An- dargestellt Jedes Paar von Befestigungsklötzen 24 ist in
Schlüssen am Trägerauföau verbinden, bei der Berech- 40 bekannter Weise auf dem Tragring 22 in Abständen von
nung des Schwerpunkts mit einzubeziehen. Die Emp- jeweils ca. 120° angeordnet Die Prüfmasse 20 umfaßt
findlichkeit des Instruments gegenüber Befestigungs- eine bewegliche Platte 26, die vom äußeren Tragring 22
spannungen wird dadurch vermindert, daß der Abstand nach radial innen verläuft Auf jeder Seite der Platte 26
bzw. die Trennung der das bewegliche Element mit dem ist eine kapazitive Beschichtung 28 in Bogenform nie-
Traggüed verbindenden Biegeelemente vom Ausleger- 45 d ergeschlagen, die als kapazitive Fühlerfläche wirkt Die
befestigungspunkt möglichst groß get.iacht wird, da an kapazitiven Beschichtungen 28 auf der Ober- und der
diesem Punkt die Befestigungsspannungen induziert Unterseite der Platte 26 wirken mit den gegenüberlie-
werden. Diese Ausbildung bietet den zusätzlichen Vor- gcnden Flächen 19 und 21 der beiden Statoren 10 und 12
teil, daß es nicht notwendig ist, eine symmetrische Kon- zusammen, so daß ein kapazitives Fühlersystem ge-
figuration für die Fühler-Fläche vorzusehen oder die 50 schaffen wird.
Fühler-Fläche an dem beweglichen Element zentrieren Auf jeder Seite der Platte 26 ist eine Kraftrückstell-
zu müssen. spule 30 angeordnet In bekannter Weise wirken die
Eine Drehung des Tragglieds um eine den Fühler- Kraftrfickstell-Spulen 30 mit den Dauermagneten 14 so
Schwerpunkt enthaltende Achse bewirkt eine maximale zusammen, daß die Platte 26 in bezug auf den Tragring
Verminderung der Winkelbewegungs-Empfindlichkeit 55 22 in einer vorbestimmten Lage gehalten wird
in solchen Fällen, in denen der Fühlerbereich nicht Die Platte 26 einschließlich der Kraftrückstellspulen
kreisförmig, ja nicht einmal unbedingt symmetrisch ist 3(1 ist mit dem Tragring 22 durch zwei gelenkige Verbin-
Die Empfindlichkeit gegenüber Winkelbewegungen düngen 32 und 34 verbunden. Die Verbindungen 32 und
kann bei Wandlern, die auf dem Tragglied, den Biege- 34 ermöglichen eine Drehpendelbewegung des seismi-
elementen und dem beweglichen Element elektrische 60 sehen Elements einschließlich der Platte 26 und der Spu-
Zuleituugen aufweisen, um den Fühlerbereich mit dem Ie 30 in bezug auf den ringförmigen Tragring 22. Die
Tragglied zu verbinden, dadurch weiter vermindert Platte 26 bewegt sich infolge von Kräfiesi längs der
werden, daß bei der Berechnung des Schwerpunkts, Fühlerachse 35 des Beschleunigungsmessers. Ferne."
durch den die Drehachse verläuft, die Fläche der elektri- sind auf dem Tragring 22 und den Verbindungen 32 und
sehen Zuleitungen mit einbezogen wird. es 34 Dünnfilm-Zuleitungsn 36 und 38 niedergeschlagen,
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispiels- die elektrische Verbindungen zu den Beschichtungen 28
weise näher erläutert Es yfigt und den Rückstellspulen 30 herstellen.
F i g. 1 eine Explosionsansicht eines Beschleunigungs- Wie bereits erläutert, kann das Festlegen des Trag-
rings 22 an den Statoren 10 und 12 übermäßig hohe Spannungen im äußeren Tragring 22 zur Folge haben, so daß infolgedessen Belastungen auf die Verbindungen 32 und 34 übertragen werden. Die resultierende Belastung in den Biegeelementen kann es erforderlich machen, daß Strom durch die Rückstellspulen bei einem servogesteuerten Beschleunigungsmesser übertragen wird, wodurch ein betrachtlicher Vorbelastungs- oder Einseitigkeitsfehler in das Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers eingeführt wird.
F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer seismischen Einheit, die kreisförmig und von der Art der Einheit 20 nach F i g. 1 ist, wobei Paare von Klötzen oder Abstandselementen auf dem ringförmigen Tragglied 22 so angeordnet sind, daß die Auswirkungen von Spannungen im Tragring 22 vermindert werden, wenn die oberen und die unteren Statoren 10 und 12 zuss!Timcriornsnnt werden. Ocr ErfinduniTs<T?d&nk? kann gleichermaßen auf nichtkreisförmige Aufbauten wie auf kontinuierliche Fliehen- sowie Klotzbefestigungen angewandt werden, er ist auch bei Wandlern anwendbar, bei denen das Süßere Tragglied 22 an einem einzigen Stator entweder durch Festklemmen, Klebstoff oder andere Mittel befestigt ist Auch ist die Erfindung bei anderen Arten von Fühler- bzw. Meßwertgebereinheiten einschließlich optischer Fühler anwendbar, wobei eventuell auf dem beweglichen Element kein Fühler als solcher vorgesehen zu werden braucht.
In F i g. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 22,26,28,30, 32 und 34 die entsprechenden Teile wie in Fig. 1. Ein erstes Paar Stützelemente oder Klötze 40 ist auf der Oberseite bzw. der Unterseite (nicht gezeigt) des kreisförmigen Tragglieds 22 positioniert, wobei jeder Klotz 40, und bevorzugt die Ränder der Klötze, im wesentlichen mit dem Schwerpunkt 41 der Beschichtung 28 entsprechend der Geraden 42 fluchtet. Wenn der Fühler ein ebenes Element gleichmäßiger Dicke, z. B. eine dünne Schicht eines niedergeschlagenen leitfähigen Metalls zur Bildung von Kondensatorplatten ist, ist der Schwerpunkt 41 des Fühlers der Schwerpunkt der Fühlerfläche. Bezüglich des Schwerpunkts der Beschichtung 28 nach Fig.2 ist die Fläche des Fühlers auf einer Seite der Achse 42, multipliziert mit dem Radius des Schwerpunkts dieser Fläche, gleich derselben Größe auf der anderen Seite der Achse.
Gleichermaßen ist ein zweites Paar Abstandselemente 44 auf der anderen Seite des Tragrings 22 im wesentlichen fluchtend mit der Achse 42 angeordnet Ein drittes Paar Abstandselemente 46 ist auf dem Biegeelement-Tragring 22 an «iner den Verbindungen 32 und 34 gegenüberliegenden Seite positioniert Normalerweise wird es zwar als wünschenswert angesehen, die Abstandselemente 40,44 und 46 so klein wie möglich auszuführen, um Spannungen im Tragring 22 zu vermindern; es können aber Umstände vorliegen, die es wünschenswert machen, die Abstandselemente 40,44 und 46 als Einzelelement kombiniert auszubilden. Unabhängig davon, ob entsprechend F i g. 2 gesonderte Abstandselemente oder ein einziges bogenförmiges Abstandselement, das von der Lage des Abstandselements 40 ausgehend zur Lage des Abstandselements 44 verläuft, verwendet werden, wird es als zweckmäßig angesehen, daß die effektive Drehachse des einseitig befestigten Teils des Tragrings 22 im wesentlichen mit einer Geraden oder Achse 42 durch den Schwerpunkt 41 der Beschichtung 28 zusammenfällt Durch Positionieren der Abstandselemente in dieser Weise wird eine Bewegung des Schwerpunkts 41 der Beschichtung 28 parallel zur Fühlerachse 35 des Instruments (vgl. Fig. 1) infolge von mechanischen Spannungen, die im Tragring durch Festlegen der Statoren 10 und 12 aneinander induziert werden, stark; vermindert, und zwar deshalb, weil eine Dre· hung um den Schwerpunkt der Fühlerfläche gleiche Füller- bzw. Geber-Auswirkungen auf beiden Seiten der Drehachse erzeugt, wodurch Fühler-Fehler aufgrund von mechanischen Spannungen in den Biegeelementen neutralisiert werden.
ίο Ferner ist es entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 erwünscht daß das durch die Verbindungen 32 und 34 gebildete Gelenk, das die bewegliche Platte 26 halten, möglichst weit von der Achse 42 entfernt positioniert ist, so daß Belastungen in den Verbindungen 32
is und 34 kleingehalten werden. Die Beschichtung 28 muß auf der Platte 26 möglichst weit von den Verbindungen 32 und 34 entfernt positioniert sein, damit sie den größtmftglirh«n Nutzen aus der Wirbelbewegung der Platte 26 ziehen kann. Die Empfindlichkeit des Fühlers erhöht sich als eine Funktion des Abstands des Fühlerbereichs vom Drehpunkt der Platte 26. Indem also die Fühlerfläche bogenförmig entsprechend F i g. 2 ausgeführt wird, ist es möglich, die größte Fühlerfläche möglichst weit von den Verbindungen 32 und 34 entfernt zu positionie ren.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind zusätzliche tyejfeabschniue 48 und 50 durch bogenförmige Ausnehmungen im ringförmigen Tragglied 22 vorgesehen, die bevorzugt einen möglichst großen Abstand von den Befestigungsklötzen bzw. Abstandselementen 40 und 44 aufweisen. Die zusätzlichen Biegeabschnitte 48 und 50 ermöglichen es einem Teil des Tragrings 22, sich in Radialrichtung durchzubiegen. Selbst wenn eine ununterbrochene Befestigungsfläcbe vom Abstandsele- ment 40 zum Abstandselement 44 verwendet wird, ist diese Ausführungsform vorteilhaft Die Kombination der Biegeabschnitte 48 und 50 mit einem möglichst großen Abstand der Biegeelemente 32 und 34 von der Rotationsachse 42 des Tragrings 22 hat eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber radialen Belastungen im Tragring 22 im Hinblick auf in den biegsamen Gelenkpunkten 32 und 34 erzeugte mechanische Spannungen oder Belastungen zur Folge.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist ein be-
« wegliches Element 60 für eine Linearbewegung im Gegensatz zu der Rotations-Pendelbewegung der Platte 26 nach den F i g. 2 und 3 ausgelegt Dabei sind zwei translatorische Biegeabschnitte 70 und 72 zwischen dem Tragglied 62 und dem beweglichen Element 60 angeord net und ermöglichen es dem beweglichen Eier, -int 60, sich linear senkrecht zur Ebene des Tragglieds 62 längs der Fählerachse 35 (vgl. F i g. 1) des Instruments zu bewegen. Auch auf dieses Ausführungsbeispiel treffen die erfindungügemäßen Prinzipien zu, insofern eine mecha nische Beanspruchung des Tragglieds 62 in einer ver minderten Bewegung des Schwerpunkts 63 eines Lageerfassung!;- oder Fühlerelements 66 resultiert, indem die Abstandsglieder 40 und 44 längs einer Achse 64 positioniert sind, die den Schwerpunkt 63 des Fühlerelements 66 einschließt Dieser Gedanke ist nicht auf kreisförmige Fühlerausbildungen oder auf kapazitive Fühler beschränkt und könnte auch mit der eine radiale Spannungsentlastung bewirkenden Konfiguration nach F i g. 3 kombiniert werden. Die beiden translatorischen
es Biegeabschnitte 70 und 72 könnten in anderen als den gezeigten Positionen relativ zum Tragglied 62 liegen. Femer wiäst das Tragglied 62 einen bogenförmigen Schlitz 74 auf, der die Auswirkungen der Anordnung der
-3Q 41
7
Abstandsglieder 40 und 44 bei diesem speziellen Aus- 19 und 21 der Statoren 10 und 12 vermindert werden,
führungsbeispiel noch verstärken kann. Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel ist in Fig. 7 ge-
Ein Beispiel für das bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt; die eine vereinfachte Darstellung des Beschleunider Erfindung ist die Prüfmasse nach F i g. 5. Die Be- gungsmesser-Typs von F i g. 6 ist. Dabei ist die Platte 26, zugszeichen 22, 26, 28, 32, 34, 38, 40, 41, 42, 44 und 46 s auf der die Beschichtung 28 niedergeschlagen ist, koentsprechen denjenigen nach den F i g. 1 und 2. Ein Un- nisch verjüngt ausgebildet, wobei der relative Nominaltersch'ed zwischen den Prüfmassen nach den F i g. 1 und abstand der Beschichtung 28 von den ebenen Flächen 5 liege darin, daß die elektrische Fühler-Zuleitung 36, die und 21 der Statoren 10 und 12 in einer von der Verbinin F i g. 1 für den elektrischen Anschluß an die Rückstell- dung 34 wegführenden Richtung zunimmt. Bei der Bespüle 30 verwendet wird, in F i g. 5 nicht vorhanden ist to rechnung des Schwerpunkts 41 der Flächen der Fühler-Außer einer elektrischen Zuleitung 38 weist die Prüf- und Zuleitungsbereiche sollte jedes Element des Bemasse nach F i g. 5 noch eine gleichartige elektrische reichs als eine Funktion des zunehmenden Nominalab-Zuleitung auf, die auf der anderen Seite der Prüfmasse stands von den Statorflächen 19 und 21 verringert weraufgebracht ist, die in F i g. 5 nicht sichtbar ist, und die den. Somit wird bei der Berechnung des Schwerpunkts einen kapazitiven Fühlerbereich auf der anderen Seite 15 41 der Fläche der Fühlerplatte an dem von der Verbinder Prüfmasse, der der Beschichtung 28 entspricht, über dung 34 fernen Ende der Platte 26 relativ weniger Gedie Verbindung 34 mit einem Anschlußorgan auf dem wicht beigemessen als dem Bereich der elektrischen Zu-Tragglied 22 verbindet leitung 38 über der Verbindung 34. Gleichermaßen soll-
Durch Positionieren der Ränder der Abstandsglieder ten bei der Berechnung des Schwerpunkts 41 alle Ände-
40 und 44 derart, daß die Rotationsachse 42 des Trag- 20 rungen in den Abschnitten der Statorflächen 19 und 21,
glieds 22 durch den Schwerpunkt des Flächenbereichs die als Kondensatorfühlerplauen wirken, in Betracht
der Fühlerplatten einschließlich der Beschichtung 28, gezogen werden. Zum Beispiel weisen die Statorflächen
kombiniert mit den elektrischen Zuleitungen einschließ- 19 und 21 von F i g. 7 Stufenabschnitte 80 und 82 auf, die
lieh der Zuleitung 38, die die Fühlerplatten mit dem den Nominalabstand zur Platte 26 vergrößern.
Tragglied verbinden, verläuft, wird die Empfindlichkeit 25
gegenüber einer Winkelbewegung weiter vermindert Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Da die elektrischen Zuleitungen, die mit den Fühlerplat-
ten in einem einen kapazitiven Fühler verwendenden Wandler verbunden sind, eine meßbare Auswirkung auf das Fühler-Signal haben, werden dadurch, daß die elekfrischen Zuleitungsbereiche in die Berechnung des Schwerpunkts 41 einbezogen werden, die Fehlerarten, die aus einer spannungsinduzierten Winkelbewegung der Prüfmasseneinheit resultieren, erheblich verringert
Bei einem Kraftwandler wie dem Beschleunigungs- 3s messer nach F i g. 6, der einen kapazitiven Fühler ver-
i_* La c»ui :_f~i _~t....~i.A u/UL.i
WCIlUCl, Hunnen r-cilici uuuigc uiici ttuii»»iiici TTiiiivci verdrehung dadurch weiter vermindert werden, daß bei der Berechnung des Schwerpunkts des Fühler- und Zuleitungsbereichs der relative Abstand der Nominallage des Fühlerbereichs und der elektrischen Zuleitungen vom Stator in Betracht gezogen wird. Da die Kapazität sich umgekehrt zum Abstand zwischen den Kondensatorplatten ändert, vermindert sich die durch diese Abschnitte der Fühler- und Zuleitungsbereiche bestimmte «5 relative Kapazität mit zunehmendem Nominalabstand vom Stator, der bei Wandlern dieser Art als die zweite Kondensatorplatte wirkt Somit wird bei der Berechnung des Schwerpunkts der Fühler- und Zuleitungs-Flächenbereiche die Fläche des Fühler- und Zuleitungsbe- reichs als eine direkte Funktion des vorbestimmten Nominalabstands jedes Bereichs von denjenigen Teilen des Stators, die als Kondensatorplatten dienen, vermindert Dieser Gedanke ist in F i g. 6 veranschaulicht, die ein Querschnitt des Beschleunigungsmesser-Typs entsprechend Fig. 1 ist; dabei entsprechen die Teile mit den Bezugszeichen 10,12,14,19,20,21,22,26,30,34 und 46 denjenigen nach den Fig. 1 und 5. Zum Beispiel ist die Dicke der Verbindung 34 in F i g. 6 erheblich vermindert im Vergleich zur übrigen Prüfmasse 20, was eine Vergrößerung des vorbestimmten Nominalabstands der Verbindung 34 in der Mitte zwischen jeder der ebenen Flächen 19 und 21 der Statoren 10 und 12 relativ zum Nominalabstand der Beschichtung 28 der Plane 26 zur Folge hat Somit sollte bsi der Berechnung des Schwerpunkts 41 die Fläche der elektrischen Zuleitung 38 über der Verbindung 34 (vgL Fig.5) proportional zu dem vergrößerten Nominalabstand zu den ebenen Flächen

Claims (5)

30 411 743 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Beschleunigungsmessung mit einem oberen und einem unteren Stator, mit einem Tragring und einer beweglichen Platte, auf der sich eine kapazitive Beschichtung auf einer Aufnehmerfläche befindet, mit einer gelenkigen Verbindung der beweglichen Platten mit dem Tragring, die der Platte zumindest in begrenztem MaBe eine Bewegung erlaubt, mit einer Rückstellspule und mit Abstandsgliedern zwischen dem Tragring und dem oberen und unteren Stator, wobei die Abstandsglieder im wesentlichen mit ihren Rändern an einer durch den Schwerpunkt der Aufnehmerfläche gehenden Linie anliegen, nach Patent 29 19 336, gekennzeichnet durch
— ein P?ar von elektrischen Zuleitungen (38), die auf tkm Tragring (22). der beweglichen Platte (26) und der gelenkigen Verbindung (34) aufgebracht sind und den Bereich der kapazitiven Beschichtung (28) mit dem Tragring (22) elektrisch verbinden, und
— mindestens drei Paare von Abstandsgliedern (40,44,46), die auf der den elektrischen Zuleitungen (38) entgegengesetzten Seite der Linie (42) angeordnet sind und von denen die Abstandsgiieder (40,44) wenigstens mit einer Seite an der Linie (42) anliegen, und der Schwerpunkt (41) der kombinierten Fläche der elektrischen Zuleitung (38) dünn des JCondensatorplatte mit der kapazitiven Beschichtung (28) entspricht
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
— daß der Tragring (22), die bewegliche Platte (26) und die gelenkige Verbindung (34) je mit einem vorbestimmten Nominalabstand zwischen den gegenüberliegenden ebenen Flächen (19, 21) der beiden Statoreinheiten (10,12) positioniert sind, und
— daß für die Zwecke der Berechnung des Schwerpunkts (41) die Zuleitungsfläche auf der gelenkigen Verbindung um einen Betrag vermindert wird, der der Differenz zwischen dem vorbestimmten Nominalabstand der gelenkigen Verbindung (34) und dem vorbestimmten Nominalabstand der beweglichen Platte (26) proportional ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der beweglichen Platte (26) im Bereich der ebenen Flächen (19, 21) vermindert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Platte (26) konisch verjüngt ausgebildet ist, und der relative Nominalabstand der beweglichen Platte (26) von den ebenen Flächen (19, 21) in einer von der gelenkigen Verbindung (34) wegführenden Richtung zunimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der konischen verjüngten Spitze der Zunge (26) in den ebenen Flächen (19,21) Stufenabschnitte (80,82) vorgesehen sind.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigungsmessung mit einem oberen und einem unteren Stator, mit einem Tragring und einer beweglichen Platte, auf der sich eine kapazitive Beschichtung auf einer Aufnehmerfläche befindet, mit einer gelenkigen Verbindung der beweglichen Platten mit dem Tragring, die der Platte zumindest in begrenztem Maße eine Bewegung erlaubt, mit einer Rückstellspule und mit Abs'wdsgliedern zwischen dem Tragring und dem oberen und unte-
1» ren Stator, wobei die Abstandsglieder im wesentlichen mit ihren Rändern an einer durch den Schwerpunkt der
Aufnehmerfläche gehenden Linie anliegen, nach Patent
2919 336.
Die US-PS 37 02 073 zeigt eine seismische Beschleu-
ί> nigungsmesseranordnung, bei der die Wandlereinheit, in diesem Fall eine seismische Einheit, auf einem Biegeelement gehalten wird, das mit einem äußeren Glied eines Tragrings verbunden ist der zwischen der oberen und der unteren Statoreinheit des Beschleunigungsmessers
:20 gehalten ist Das seismische Element umfaßt eine Kraftrücksteüspule und eine bogenförmige Fühlerkondensatorplatte und ist mit dem ringförmigen äußeren Tragring durch eines oder mehrere Biegeelemente verbunden. Bei diesem Instrument ist die seismische Einheit
:2!i einschließlich Tragring und Biegeelementen aus einem einzigen Stück Quarzglas gebildet
Eines der Ziele besteht dabei darin, die Auswirkung von Spannungen auf die Biegeelemente, die das bewegliche Element oder die Masse mit der äußeren Haltean-
.-»i Ordnung verbinden, zu minimieren. Eine Belastung in den die seismische Masse halternden Biegeelementen aufgrund von Spannungen in der Haltevorrichtung kann erhebliche Einseitigkeitsfehler zur Folge haben. Die Fühlerelemente werden dazu genutzt Signale zu erzeu gen, die die Lage der Einheit im Instrument angeben, die ihrerseits dazu genutzt werden, einen Strom in einer an der seismischen Einheit befestigten Rückstellspule zu erzeugen, so daß die seismische Masse in eine vorbestimmte Lage innerhalb des Instruments rückgesteilt wird. Spannungen in den die servogesteuerte Lage einnehmenden Biegeelementen können eine unerwünschte Einseitigkeit im Ausgangssignal zur Folge haben, da das Instrument versucht, alle in dem Biegeelement erzeugten Kräfte zu überwinden. Im Falle eines rückführungs-
■15' losen Instruments können die Spannungen im Biegeelement ungehindert eine Bewegung des Fühlers bewirken, wodurch auch ein Einseitigkeitsfehler im Ausgangssignal erzeugt wird Eine Ursache von Belastungskräften, die auf die Biegeelemente übertragen werden können,
.W ergibt sich aus der Art und Weise, in der das Halteglied an den Statorelementen der Einheit befestigt ist Da die Oberfläche der Statorelemente, die an dem ringförmigen Tragring anliegt, aus praktischen Gründen nicht vollkommen eben gemacht werden kann, werden durch
;>5 das Befestigen des Tragrings, der ebenfalls nicht vollkommen flach ist, am Statorelement in den meisten Fällen Spannungskräfte sowohl im äußeren Halteglied als auch den Biegeelementen erzeugt Zur Verminderung der auf die Biegeelemente in einer
6Ci Wandleranordnung übertragenen Spannungen ist das ringförmige äußere Tragglied zwischen Statorelementen eingespannt, wobei Abstandselemente oder -polster zwischen den Flächen der Statorelemente und dem Tragring angeordnet sind. Dabei sind drei Paare von
lii Polstern im Abstand von jeweils ca. 120" um das Tragglied verteilt. Aber selbst bei dieser Ausführung können in dem ringförmigen Tragglied unerwünschte Spannungskräfte erzeugt werden, die auf die die seismische
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