Панкратов Г.А., Катаев В.Н., Михайлов М.В., Перебитов В.Н., Воробьев В.Г. «Виброчастотный акселерометр с металлическим чувствительным элементом» Гироскопия и навигация, № 4, с. 85 (2006)

Приводятся основные результаты разработок виброчастотных акселерометров с металлическим чувствительным элементом для объектов, эксплуатируемых в условиях жестких внешних климатических и механических воздействий, а также подвергаемых специальным воздействиям. ФГУП РФЯЦ-ВНИИТФ ведет разработку виброчастотных акселерометров с металлическим чувствительным элементом более 30 лет. Данное направление разработок было выбрано в виду специфических требований по стойкости к жестким внешним факторам, а также специальным воздействиям. Кроме того, простота обработки частотного сигнала, возможность его передачи без искажений явились одним из определяющих факторов при выборе данного направления. За это время пройден значительный путь в совершенствовании как массогабаритных, так и точностных характеристик виброчастотных акселерометров. Конструктивное исполнение акселерометров, применяемые материалы и передовые технологии производства позволили без применения электронной компенсации добиться в последних разработках значительного снижения температурной погрешности, повышения точности и обеспечения требуемой линейности характеристики. Первые виброчастотные акселерометры ВНИИТФ имели массу более 500 г и объем 0,15 дм³. Акселерометры последних разработок имеют массу не более 20 г и объем 7 см³, при этом улучшились их технические характеристики. Высокие показатели надежности и большие сроки гарантии позволяют применять акселерометры в объектах длительного хранения без технических проверок и обслуживания. Принцип работы акселерометра заключается в зависимости величины собственной частоты резонатора (струны) от усилия растяжения, создаваемого инерционной массой при действии ускорения. Возбуждение резонатора и регистрация его собственной частоты колебаний производятся миниатюрными электромагнитами. Величина собственной рабочей частоты резонатора порядка 50 кГц. Применение электрохимических методов обработки резонатора позволили исключить возможные механические напряжения в материале и тем самым обеспечить стабильность характеристик в течение всего срока гарантии. Одним из уникальных достоинств виброчастотных акселерометров ВНИИТФ является их ударостойкость. Они сохраняют работоспособность после воздействия ударного ускорения более 1000 g. Испытания последних разработок датчика показывают следующие их характеристики: нелинейность выходной характеристики – не более 0,2%; погрешность измерения действующего ускорения – не более 0,01% на всем диапазоне; температурная погрешность ±0,06 Гц/°С; коэффициент передачи 2 Гц/м/с² (20 Гц/g); диапазон измеряемых ускорений (0–1500) м/с² (150g).