которых происходит всплытие ротора. Обычно в качестве упоров при-
меняют камневые опоры (см. рис. 1). Общий ход оси подвижной си-
стемы в упорах в радиальном направлении ограничивается величиной
d
уп
= 2Δ
Y
, а в осевом н аправлен ии —
d
уп
= 2Δ
Z
. Типовое значение
общего хода цапфы в камневой опоре лежит в диапазоне 5. . . 10 мкм,
т. е. составляет от 7 до 30% рекомендуемых зазоров электрод–ротор.
Необходимо учитывать, что из-за конструктивных особенностей
приборов с цилиндрическим ЭСП (ЦЭСП) не удается обеспечить пол-
ного равенства зазоров левого и правого подвесов. Очевидно, что не-
идентичность зазоров отражается на силовых и моментных характе-
ристиках. Электростатический подвес поплавкового маятникового ак-
селерометра должен устойчиво функционировать при перегрузках и
обеспечивать необходимый уровень жесткости.
Задачей исследования является: получение силовых и моментных
характеристик подвеса и анализ их отдельных составляющих; опре-
деление глубины перекрестных связей, вызванных неидентичностью
левого и правого подвесов; определение диапазонов действия восста-
навливающей силы и момента при смещениях ротора в различных
направлениях.
На рис. 2 показана расчетная схема подвеса. Взвешиваемое тело
цилиндрической формы окружено системой электродов, представля-
ющих собой тонкие металлизированные площадки, расположенные
на внутренней поверхности корпуса. В принятой модели межэлек-
тродные промежутки, располагающиеся на одной с электродами по-
верхности, также металлизированы и объединены в один электрод,
который назовем внешним проводящим экраном. Экран изолирован
от остальных электродов, и его потенциал принимаем равным нулю.
Присвоим ротору индекс
i
= 0
, электродам
i
= 1
, . . . ,
10
, экрану
i
= 11
. Потенциал и заряд
i
-го проводника обозначим как
ϕ
i
и
q
i
соответственно. Тогда для системы проводников, составляющих элек-
тростатический подвес, можно записать
q
j
=
n
i
=0
C
ij
ϕ
i
, j
= 0
, . . . , n,
(1)
где
C
ij
— коэффициенты электростатической индукции, которые свя-
зывают заряды
q
i
тел с их потенциалами
ϕ
i
. Эти коэффициенты явля-
ются сложными функциями, зависящими как от геометрических раз-
меров подвеса, так и от линейных и угловых смещений оси ротора.
Обозначим
Δ
ξ
произвольное малое линейное смещение оси ротора.
Тогда выражение для проекции силы на направление
ξ
можно записать
как [1]
F
ξ
=
1
2
n
i
=0
n
j
=0
ϕ
i
ϕ
j
∇
ξ
C
ij
.
(2)
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 1 39
