Акселерометры серии ат,разрабатываемые и выпускаемые ОАО АНПП «Темп-Авиа» Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

стерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь получены опытные образцы датчиков угла наклона (ДУН 01) работающих в температурном диапазоне от +5 до +125 °С.

Список литературы

1. ADXL213:LowCost ±1.2gDualAxisAccelerometer [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.analog.com/ru/mems-sensors/low-g-accelerometers/adxl213/products/product.html.

A.P. Grinchuk, I.A. Taratyn, A.L. Potapov, N.A. Brilkov

IMPROVING THE TECHNICAL CHARACTERISTICS OF THE SENSOR ANGLE

The versions of slope angel sensor were reviewed. The results of study characteristics DUN 02-60, principle of its work and operating conditions were presented.

Key words: the slope angle sensor, the accelerometer, acceleration, ADXL.

Получено 08.09.2012

УДК 531.768

С.Ф. Былинкин, (83147) 7-83-05, losev@temp-avia.ru (Россия, Арзамас, ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА»), Н.А. Комаров, (83147) 7-83-05, losev@temp-avia.ru (Россия, Арзамас, ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА»), В.В. Лосев, к.т.н., зам. ген. диретора по научной работе, (83147) 7-83-05, losev@temp-avia.ru (Россия, Арзамас, ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА»)

АКСЕЛЕРОМЕТРЫ СЕРИИ АТ,РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ И ВЫПУСКАЕМЫЕ ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА»

Показаны основные этапы развития акселерометров серии АТ, разрабатываемых ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА». Рассматриваются вопросы технологии производства чувствительных элементов акселерометров серии АТ. Приведены их основные технические характеристики.

Ключевые слова: акселерометр, чувствительный элемент, усилитель преобразователь, фотолитография..

Введение

Основными задачами при разработке датчиков первичной информации являются: микроминиатюризация конструкции, повышение точности, надежности и временной стабильности параметров, снижение энергопотребления, увеличение ресурса, а также снижение трудоемкости изготовления.

Для решения этих задач в ОАО АНПП «Темп-Авиа» в 1986г. было организовано направление разработки технологии глубокого микропрофилирования кремния и конструирования на её основе датчиков (чувствительных элементов).

По технологии изготовления датчики акселерометров серии АТ относятся к классу микромеханических устройств. Для изготовления маятника их чувствительных элементов (ЧЭ) используется материалы, оборудование и техпроцессы, применяемые в микроэлектронике при производстве полупроводниковых приборов и микросхем.

Акселерометры АТ1101 и АТ1102

Первыми, серийно выпускаемыми акселерометрами серии АТ, производство которых было начато в 1989 году, были акселерометры АТ1101 и АТ1102 (вариант с измененным креплением)[2]. В этих акселерометрах прямого измерения был применен ЧЭ со стеклянными обкладками толщиной 2 мм и КЭ из кремния КЭФ 4,5 с поверхностной диффузией фосфора для снижения поверхностного сопротивления.

Схема чувствительного элемента показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема чувствительного элемента акселерометра серии АТ

Емкостный датчик угла (ДУ) обеспечивает детектирование перемещения инерционной массы М под воздействием измеряемого линейного ускорения. Он образован инерционной массой М - подвижной обкладкой дифференциального измерительного конденсатора (-якорь"), а неподвижные обкладки (-с-татор") сформированы на внутренних сторонах стеклян-

306

ных обкладок 2 напылением алюминия. Начальный зазор при согласованном положении датчика угла составляет 20 мкм и обеспечивается 8-ю контактными площадками- возвышениями на КЭ с каждой из его сторон. Инерционная масса имеет упругий подвес П - плоскую пружину, необходимую для создания противодействующего позиционного момента упругости. Жесткость пружины определяемая толщиной подвеса П. Инерционная масса М, упругий подвес П формируются на кристаллическом элементе в состав которого входят электрические контакты и элементы крепления (наружная рамка с контактными площадками), элементы газового демпфера Д. С целью минимизации температурных напряжений, возникающих в местах контакта КЭ со стеклянными обкладками, наружная рамка выполнена в виде —меандра" КЭ изготавливается по групповой технологии микроэлектроники.

Стеклянные обкладки, являющиеся статором дифференциального емкостного датчика угла также изготавливаются групповым методом, состоящим из металлизации стеклянной пластины (заготовки из ЛК-105), фотолитографии по металлической пленке и механического разделения на элементы.

Конструкция стеклянной обкладки показана на рисунке 2.

Рис. 2. Конструкция стеклянной обкладки: 1 - стекло ЛК-105; 2- металлизация (обкладка измеряемой емкости);

3 - технологические штифты; 4 - металлизация (экран)

Металлическая пленка на поверхности стеклянной пластины формируется методом вакуумного напыления алюминия на установке УВН-72, толщина пленки 0,8-1,3 мкм.

Применение алюминия для формирования обкладок датчика угла обусловлено следующими его достоинствами: высокой электропроводностью, хорошей адгезией к стеклу, высокой пластичностью и, вследствие этого, устойчивостью к циклическим изменениям температуры, легкостью испарения в вакууме.

Особенностью чувствительного элемента являются технологические штифты, формируемые методом гальванического наращивания меди толщиной 20.. .30 мкм.

Соединение КЭ и стеклянных обкладок происходит при помощи электростатической сварки ( нагрев свариваемого пакета до температуры

о

460 С при напряжении 185В), обеспечивающей высокую стабильнбость величины зазора емкостного преобразователя.

Техпроцесс изготовления КЭ акселерометра АТ1101 состоял из последовательных операций окисления кремниевой пластины, фотолитографии по окисной пленке, травления в жидком травителе ( КОН), при этом формируется группа КЭ. Одновременной обработке подвергаются несколько пластин, что обеспечивает миниатюрность, высокое качество и низкую себестоимость.

Электронный преобразователь был построен по диодно-мостовой схеме, реализованной по технологии ГИС.

Акселерометры выпускались с приемкой ОТК, в настоящее время не выпускаются. Основными недостатками этих акселерометров были большая температурная погрешность и нелинейность. Технические характеристики датчиков приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики датчиков АТ1101, АТ1102

Параметр Значение Примечание

Диапазон измерения, g 0,5...100 Определяется жесткостью (толщиной) упругого подвеса маятника в зависимости от варианта исполнения

Напряжение питания, В ±15 Двуполярное

Потребляемый ток, мА не более 15 по каждому источнику электропитания

Рабочий диапазон температур, °С -20 ...+ 60

Основная приведенная погрешность акселерометра, % не более 2,5 От диапазона измерения

Дополнительная Температурная погрешность, %/°С 0,15

Частотный диапазон измерения, Гц от 0.250 до 0.850 В зависимости от диапазона измерения

Акселерометр АТ1103

Дальнейшим развитием акселерометра ATI 101 стал акселерометр

ATI 103 серийно выпускаемый с 1991 г и по настоящее время с приемкой

ОТК [3]. Основное отличие от своего предшественника - электронный

преобразователь УП-7 построенный по схеме, в которой реализован диф-

ференциально-логометрический алгоритм

Uo{C\ - С2)

иеых =--,

С1 + С2

где U0 - опорное напряжение, CI, С2 - измеряемые емкости. Функциональная схема УП-7 показана на рис.3.

Рис. 3. Функциональная схема УП-7

Достоинством преобразователя является высокая точность (погрешность линейности преобразования составляет 0,5%). УП-7 реализован по технологии ГИС на двух платах [1].

Конструкция ЧЭ идентична конструкции акселерометра АТ1101, отличие имеется в техпроцессе изготовления КЭ. Отличительными признаками является проведение нескольких циклов фотолитографии по двуокиси кремния для формирования окон со ступенчатым профилем и последующим анизотропным травлением в этих окнах без дополнительных операций окисления и проведения операций фотолитографии по профилированной пластине, для получения заданной конфигурации. Сущность способа поясняется рисунком. На рис. 4 изображена последовательность а) -д) операций изготовления чувствительного элемента и упругого подвеса.

309

Рис. 4. Последовательность операций изготовления чувствительного элемента и упругого подвеса: 1- пластина кремния, 2- слой окиси кремния, 3- окно в окисной пленке

Акселерометр выпускается в 8 вариантах исполнения по диапазону измерения от 0^ до 100g и имеет 4 класса точности А,В,С^ в зависимости от значений основных параметров.

Схематично конструкция акселерометра представлена на рис. 5. Технические характеристики датчика приведены в табл. 2.

310

Рис. 5. Конструкция акселерометра: 1 - чувствительный элемент; 2 - усилитель преобразователь;3 - крышка; 4 - кожух; 5 - трубка для заполнения азотом; 6 - выходной жгут

Таблица 2

Технические характеристики датчиков АТ1103

Параметр Значение Примечание

Напряжение питания, В ±12 Двуполярное

Потребляемый ток, мА 20 по каждому источнику электропитания

Рабочий диапазон температур, °С -20 ...+ 60

Основная приведенная погрешность акселерометра, % ±1,5 по классу А

Дополнительная температурная погрешность, % 3

Следует отметить, что акселерометр АТ1103 прошел сертификационные испытания с целью внесения акселерометра в Государственный реестр средств измерений.

Акселерометр АТ1104

В 1991 году началось серийное производство акселерометра АТ1104 [4] компенсационного типа с магнитоэлектрической обратной связью.

ЧЭ маятникового типа является симметричной конструкцией —кристаллический элемент - стеклянные обкладки - катушки датчика момента обратной связи (ДМОС) -магнитные системы с постоянными магнитами", что обеспечивает дифференциальную измерительную схему С1-С2.

Конструкция чувствительного элемента представлена на рис. 6

Рис.6. Конструкция чувствительного элемента: 1 - магнитная система с постоянным магнитом; 2 - емкостный датчик угла; 3 - катушки датчика момента; 4 - хомут соединяющий магнитные системы

Особенностью акселерометра является токовый выход, позволяющий потребителю менять диапазон измерения акселерометра с помощью внешнего резистора нагрузки.

Схема усилителя-преобразователя представлена на рис. 7.

Рис.7. Схема усилителя-преобразователя

Амплитуда импульсов на выходах триггера равна напряжению питания, поэтому оно должно быть стабилизировано, а в передаточных соотношениях должно использоваться как опорное иоп. Пассивные фильтры нижних частот выделяют средние значения напряжений на измерительных емкостях за один цикл в виде:

Ul=Uon-1---,

Cj + С2 l + R^s

и =и ____!_

2 оп Q + С2 1 +

Далее с выходов пассивных фильтров сигналы поступают на дифференциальные входы измерительного усилителя с большим коэффициентом ослабления синфазного сигнала, выполненного на операционных усилителях DAI, DA2 и DA3. Частотная характеристика измерительного усилителя скорректирована емкостно-резисторной цепочкой C^-R^y. На выходе измерительного усилителя включен транзисторный усилитель мощности (VTI-VT2), обеспечивающий питание нагрузки в виде катушек датчика момента (КДМ1-2). Последовательно с обмоткой возвращающих катушек включено внешнее сопротивление нагрузки с помощью которого осуществляется установка пределов измерения.

Конструкция акселерометра представлена на рис. 8.

4

Рис. 8. Конструкция акселерометра: 1 - чувствительный элемент; 2 -усилитель-преобразователь;

3 - гермовыводы корпуса; 4 - кожух; 5 - крышка; 6 - корпус

Акселерометр имеет встроенный датчик температуры, позволяющий использовать его показания для алгоритмической компенсации температурных погрешностей.

Основные технические характеристики датчика приведены в табл.3.

313

Таблица 3

Технические характеристики датчиков АТ1104

Параметр Значение Примечание

Диапазон измерения, g от ±1 до ±10

Напряжение питания, В ±15 Двуполярное

Потребляемый ток, мА не более 30 по каждому источнику электропитания

Рабочий диапазон температур, °С -60 ...+ 80

Основная приведенная погрешность акселерометра, % не более 2,5 От диапазона измерения

Нелинейность, % 0,1

Полоса пропускания, Гц 400 в режиме 10g

Масса, г 40

Чувствительность

Крутизна выходной характеристики по току, тА^ 1±0,15

Отклонение крутизны выходной характеристики от паспортизованного, % не более ±0,3 при нормальных условиях

не более ±1,5 в диапазоне рабочих температур

Нулевой сигнал

Нулевой сигнал, g ±20х10-3

Отклонение нулевого сигнала от паспортизованного, g не более ±1,5х10-3 при нормальных условиях

не более ±10х10-3 в диапазоне рабочих температур

Акселерометр выпускается с приемкой ОТК, выпущено более 10 тысяч штук.

Блоки акселерометров

В 1996 году по техническому заданию от ВНИИГИС г. Октябрьский (Башкирия) был разработан блок акселерометров АТ1306, предназначенный для геологоразведки с целью измерения углов отклонения скважин для добычи нефти [5].

Внешний вид блока чувствительных элементов акселерометра показан на рис. 9.

Рис. 9. Внешний вид блока чувствительных элементов акселерометра

Блок акселерометров используется как при каротаже (измерении готовых скважин), так и в процессе бурения.

Конструктивно блок акселерометров АТ1306 состоит из трех каналов, содержащих ЧЭ изделия АТ1104 и усилитель-преобразователь УП-16, идентичный применяемому в изделии АТ1104. Три измерительных канала размещены в корпусе диаметром 25,4 мм (1дюйм), что позволило использовать этот прибор во многих буровых системах.

Таблица 4

Технические характеристики блока акселерометров АТ1306

Параметр Значение Примечание

Диапазон измерения, g от 1 до 10 Устанавливается внешним резистором нагрузки

Напряжение питания, В ±12 Двуполярное

Потребляемый ток, мА не более 40 по каждому источнику электропитания

Рабочий диапазон температур, °С -20 до +120

Основная приведенная погрешность акселерометра, % не более 2,5 От диапазона измерения

Нелинейность, % 0,1

Полоса пропускания, Гц не менее 400 в режиме 10g

Масса, г не более 40

Чувствительность

Крутизна выходной характеристики по току, тА^ 1±0,15

Отклонение крутизны выходной характеристики от паспортизованного, % не более ±0,2 при нормальных условиях

не более ±1,5 в диапазоне рабочих температур

Нулевой сигнал

Нулевой сигнал, g ±20х10-3

Отклонение нулевого сигнала от паспортизованного, g не более ±1х10-3 при нормальных условиях

не более ±10х10-3 в диапазоне рабочих температур

Блок акселерометров прочен к механическим ударом одиночного действия амплитудой 250g.

В 2005 году был начат выпуск блока акселерометров АТ1315, который явился развитием блока акселерометров АТ1306. Основным отличием от своего предшественника является однополярное питание от 6 до 30В, малый потребляемый ток - не более 25 тА, что является актуальным при питании блока от аккумуляторной батареи.

Конструктивно блок акселерометров АТ1315отличается от АТ1306 тем, что в измерительных каналах используются ЧЭ прямого измерения и применен новый усилитель-преобразователь АТ1315. Технические характеристик блока АТ1315 приведены в табл. 5.

Таблица 5

Технические характеристики блока акселерометров АТ1315

Параметр Значение Примечание

Диапазон измерения, g ±5 Устанавливается внешним резистором нагрузки

Нелинейность, % 0,3

Полоса пропускания, Гц 50

Чувствительность

Крутизна выходной характеристики, тВ^ 400±20

Отклонение крутизны выходной характеристики от паспортизованного, % не более ±0,3; при нормальных условиях

не более ±1,5. в диапазоне рабочих температур

Нулевой сигнал

Нулевой сигнал, В 2,5±0,1

Отклонение нулевого сигнала от паспортизованного, g ±2х10-3 при нормальных условиях

±50х10-3 в диапазоне рабочих температур

Используя показания встроенного термодатчика, возможно алгоритмически компенсировать температурную погрешность. Блок акселерометров АТ1315 выпускается с приемкой ОТК.

Акселерометры двойного применения

В ОАО АНПП —ТЕМП-АВИА" разработаны и внедрены в производство ряд акселерометров двойного применения.

В 2005 году успешно закончились ПЗИ акселерометра АТ1112, разработанного по ТЗ МНПК —АВИОНИКА" (г. Москва) для применения в САУ ЛА. Акселерометр выпускается с приемкой ПЗ в двух вариантах

электропитания ±12В ( вариант А) и ±15В (вариант Б) и пяти вариантах исполнения по диапазону измерения 1,3,5,10,15g [6].

Внешний вид акселерометра АТ1112 представлен на рис. 10.

Рис. 10. Внешний вид акселерометра АТ1112

Особенностью акселерометра является использование ЧЭ прямого измерения, что позволило получить назначенный ресурс и назначенный срок службы - 25000 часов и 25 лет , а среднее время наработки на отказ 100000 часов.

Акселерометр имеет встроенный тест сигнал для дистанционного контроля функционирования системы. Технические характеристики датчика приведены в табл. 6.

Таблица 6

Технические характеристики блока акселерометров АТ1112

Параметр Значение Примечание

Выходное напряжение, В ±5 На диапазон измерения

Нелинейность, % 0,3

Диапазон рабочих температур, °С -60...+70

Суммарная погрешность, % 2

Полоса пропускания, Гц 50

Масса, г 40

В 2006 г были успешно завершены ПЗИ акселерометра АТ1104-50 разработанного по ТЗ ОАО ЦКБ —АЛМАЗ" (г. Москва ).

Акселерометр АТ1104-50 компенсационного типа с магнитоэлектрической обратной связью, предназначенный для инерциальных навигационных систем объектов кратковременного действия [7].

Внешний вид акселерометра АТ1104-50 представлен на рис. 11. Основные характеристики датчика приведены в табл. 7.

Рис. 11. Внешний вид акселерометра АТ1104-50

Таблица 7

Технические характеристики блока акселерометров АТ110450

Параметр Значение Примечание

Диапазон измерения, g от ±1 до ±50 Устанавливается внешним резистором нагрузки

Напряжение питания, В ±15 Двуполярное

Выходное напряжение, В ±5 На диапазоне измерения

Погрешность базирова- 35

ния, угловые минуты

Рабочий диапазон температур, °С -55...+80

Полоса пропускания, Гц не менее 700

Масса, г не более 40

Чувствительность

Крутизна выходной ха-

рактеристики по току, 2±0,3

тА^

Отклонение крутизны не более ±0,3; при нормальных условиях

выходной характеристи-

ки от паспортизованного, % не более ±1,5. в диапазоне рабочих температур

Нулевой сигнал

Нулевой сигнал, g ±20х10-3

Отклонение нулевого не более ±1,5х10-3 при нормальных условиях

сигнала от паспортизованного, g

не более ±10х10-3 в диапазоне рабочих температур

Акселерометр имеет встроенный термодатчик.

В настоящее время ведется разработка акселерометра АТ1108-100, предназначенного для инерциальных навигационных систем по ТЗ ОАО -Государственного НИИ приборостроения" (г. Москва) [8]. Основное его отличие от акселерометра АТ1104-50:

- расширение диапазона измерения до 100g;

- увеличение стабильности нулевого сигнала (не более 1х10" g);

- увеличение выходного напряжения на диапазоне измерения

до±8В.

Проводятся лабораторные испытания макетных образцов акселерометра АТ1108, основным отличием которого является высокая стабильность нулевого сигнала (не более 0,5 х10 g).

Электронный преобразователь акселерометров серии АТ1108 разработан на базе АЦБМК 5515ХТ1АН2-005 производства ОАО -АНГСТРЕМ" г. Москва.

Основные характеристики акселерометров компенсационного типа разработанных ОАО АНПП —ТЕМП-АВИА" представлены в таблице 8.

Таблица 8

Сравнительные характеристики акселерометров компенсационного типа разработанных ОАО АНПП «ТЕМП-АВИА»

АТ1104 АТ1104-50 АТ1108 АТ1108-100

Электропитание ±15В ±15В ±15В ±15В

Диапазон рабочих -60...+80 -55...+80 °С -65...+85 °С -65...+85 °С

температур °С

Диапазон измерения 1g.10g

Масштабный коэффи- 1±0,15 2±0,3 тА^ 2,7±0,3 0,8±0,2

циент тА^ mА/g mА/g

Нулевой сигнал 20х10-^ 20х10-^ 20х10-3g 20х10-3g

Стабильность мас- 0,2% 0,3% 0,15% 0,12%

штабного коэффици-

ента

Стабильность нулево- 1,5х10-^ 1,5х10-^ 0,5х10-^ 1х10-3g

го сигнала

Перспективы дальнейшего развития

Из перспективных разработок акселерометров серии АТ следует отметить акселерометр прямого измерения АТ1115, основное отличие которого от серийно выпускаемых в том, что в качестве материала обкладок ЧЭ используется монокристаллический кремний, как и материал маятника, что позволяет исключить или значительно снизить температурные напряжения пакета ЧЭ и позволит осуществить его групповую сборку. Элек-

319

тронный преобразователь акселерометра будет построен на основе спец-БИС [9].

Акселерометр с цифровым выходом и магнитоэлектрической обратной связью АТ1110 является ещё одной перспективной разработкой. Применение цифровой обработки сигнала акселерометра позволит повысить точность выходного сигнала за счет компенсации температурных погрешностей микроконтроллером.

Рассматривая перспективные модели акселерометров серии АТ, следует отметить развитие нового направления - разработки угловых акселерометров.

В настоящее время ведется разработка углового акселерометра АТ2101, макетные образцы которого проходят лабораторные испытания. Конструкция акселерометра компенсационного типа с магнитоэлектрической обратной связью, состоящая из сдвоенного кремниевого маятника и балансировочного кольца, позволила получить диапазон измерения ±2400 °/с2 и суммарную погрешность 4% при массе всего акселерометра 100 г [10].

Список литературы

1. «Унифицированный ряд интегральных акселерометров». Научно-технический отчет по результатам разработки конструкций, изготовления экспериментальных образцов и проведения испытаний. ИФДЖ.402139.001Д2, 1992г.

2. Акселерометр АТ1101. Технические условия. ИФДЖ.402139.001 ТУ,1989 г.

3. Акселерометр АТ1105. Технические условия. ИФДЖ.402139.006ТУ, 1992 г.

4. Акселерометр АТ1104. Технические условия. ИФДЖ.402139.008ТУ, 1993 г.

5. Блок акселерометров АТ1306. Технические условия. ИФДЖ.402139.009ТУ, 1996 г.

6. Акселерометр АТ1112. Технические условия. ИСМЯ.402139.008ТУ, 2004 г.

7. Акселерометр АТ1104-50. Технические условия. ИСМЯ.402139.013ТУ, 2005г.

8. Акселерометр АТ1108-100. Технические условия. ИСМЯ.402139.015ТУ, 2011г.

9. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка нового поколения датчиков первичной информации (АТ1115) для базовых полностью интегрированных комплексов цифровой авионики и базовых интегрированных комплексов управления самолетов и вертолетов 3 и 4 поколения». Шифр «СЕНСОР», 2002 г.

10. Акт по результатам лабораторных испытаний акселерометра углового АТ2101. АТ2101.00.00.Д1, 2012 г.

S.F. Bilinkin, N.A. Komarov, V. V. Losev

AT-SERIES ACCELEROMETERS, DESIGNED AND PRODUCTED BY OAO ANPP "TEMP-AVIA "

Base development periods of AT-series accelerometers which design at OAO ANPP "TEMP-AVIA" are describe. Questionts of production technology of sensivity elements AT-series accelerometers are discussing. Base specification of this accelerometers is given.

Key words: accelerometer, sensitive element, transducer amplifer, photolithigrafy.

Получено 08.09.2012

УДК 629.4.015:625.1.03

В.Я. Распопов, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (4872)35-19-59,

tgupu@yandex.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

Ю.В. Иванов, д-р техн. наук, (4872)35-19-59,

tgupu@yandex.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

Р.В. Алалуев, канд. техн. наук, (4872)35-19-59,

tgupu@yandex.ru (Россия, Тула, ТулГУ)

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ДАТЧИКОВ УРОВНЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПУТЕВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МАШИН

Рассмотрены конструктивные и схемотехнические особенности измерителей поперечного уровня для систем управления путевых железнодорожных машин в течение более чем 15 лет, разрабатываемых на кафедре «Приборы управления» Тульского государственного университета. Приведены технические характеристики, примеры и рекомендации по применению датчиков уровня.

Ключевые слова: линейный акселерометр, инклинометр, выправка железнодорожного пути по уровню.

Введение

Возрастающие объемы железнодорожных перевозок предъявляют повышенные требования к их скорости. Максимальная скорость подвижного состава достигает 300 км/ч, а нагрузка на ось колесной пары 25 т. Это, в свою очередь, выдвигает жесткие требования к состоянию железнодорожного пути. Исправление (выправка) железнодорожного пути осуществляется с помощью специальных железнодорожных машин (путевые машины) в трех плоскостях: в плане (рихтовка), в продольном профиле (нивелировка), в поперечном профиле (выправка по уровню).

В настоящее время на сети железных дорог России эксплуатируется

321