Датчики ускорений и силы инерции и тяготения
Рассмотрены силы инерции (самотяготения) и тяготения с позиции законов классической механики и общей теории относительности. Статья является развитием опубликованной ранее автором в «ТКЭА» № 1/2001....
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2007
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52868 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Датчики ускорений и силы инерции и тяготения / В.С. Голуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 14-16. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-52868 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-528682014-01-09T03:06:46Z Датчики ускорений и силы инерции и тяготения Голуб, В.С. Электронные средства: исследования, разработки Рассмотрены силы инерции (самотяготения) и тяготения с позиции законов классической механики и общей теории относительности. Статья является развитием опубликованной ранее автором в «ТКЭА» № 1/2001. 2007 Article Датчики ускорений и силы инерции и тяготения / В.С. Голуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 14-16. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52868 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки |
| spellingShingle |
Электронные средства: исследования, разработки Электронные средства: исследования, разработки Голуб, В.С. Датчики ускорений и силы инерции и тяготения Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Рассмотрены силы инерции (самотяготения) и тяготения с позиции законов классической механики и общей теории относительности. Статья является развитием опубликованной ранее автором в «ТКЭА» № 1/2001. |
| format |
Article |
| author |
Голуб, В.С. |
| author_facet |
Голуб, В.С. |
| author_sort |
Голуб, В.С. |
| title |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| title_short |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| title_full |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| title_fullStr |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| title_full_unstemmed |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| title_sort |
датчики ускорений и силы инерции и тяготения |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Электронные средства: исследования, разработки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/52868 |
| citation_txt |
Датчики ускорений и силы инерции и тяготения / В.С. Голуб // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 14-16. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT golubvs datčikiuskorenijisilyinerciiitâgoteniâ |
| first_indexed |
2025-07-05T04:22:23Z |
| last_indexed |
2025-07-05T04:22:23Z |
| _version_ |
1836779405132693504 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
14
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
20.03 2007 ã.
Ê. ò. í. Â. Ñ. ÃÎËÓÁ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, Íàó÷íî-ïðîèçâîäñòâåííàÿ ôèðìà VD MAIS
E-mail: info@vdmais.kiev.ua
Ðàññìîòðåíû ñèëû èíåðöèè (ñàìîòÿãîòå-
íèÿ) è òÿãîòåíèÿ ñ ïîçèöèè çàêîíîâ êëàñ-
ñè÷åñêîé ìåõàíèêè è îáùåé òåîðèè îòíî-
ñèòåëüíîñòè. Ñòàòüÿ ÿâëÿåòñÿ ðàçâèòè-
åì îïóáëèêîâàííîé ðàíåå àâòîðîì â
«ÒÊÝÀ» ¹ 1/2001.
Íà äàò÷èêè óñêîðåíèé â ðàâíîé ìåðå äåéñòâóþò
êàê ñèëû èíåðöèè, òàê è ñèëû òÿãîòåíèÿ, îáåñïå÷è-
âàÿ, ñîîòâåòñòâåííî, èçìåðåíèå óñêîðåíèé äâèæåíèÿ
è òÿãîòåíèÿ (òî÷íåå, èõ ñîñòàâëÿþùèõ, äåéñòâóþùèõ
â íàïðàâëåíèè îñåé ÷óâñòâèòåëüíîñòè, îáóñëîâëåí-
íûõ êîíñòðóêöèåé äàò÷èêîâ). Ïðèìåðîì ìîãóò áûòü
äàò÷èêè óñêîðåíèé äâóõ ðàçíîâèäíîñòåé � àêñåëå-
ðîìåòðû è èíêëèíîìåòðû, ïàðàìåòðû êîòîðûõ ïðè-
âåäåíû â òàáëèöå.
Óêàçàííûå äàò÷èêè [1] èìåþò, â ïðèíöèïå, îäíó è òó æå êîí-
ñòðóêöèþ, íî îäíè èç íèõ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ èçìåðåíèÿ óñêîðå-
ÄÀÒ×ÈÊÈ ÓÑÊÎÐÅÍÈÉ È ÑÈËÛ ÈÍÅÐÖÈÈ È ÒßÃÎÒÅÍÈß
íèé äâèæåíèÿ, äðóãèå � óãëîâ íàêëîíà. Ðàáîòà ïåðâûõ îñíîâû-
âàåòñÿ íà ÿâëåíèè èíåðöèè, âòîðûõ � íà ÿâëåíèè òÿãîòåíèÿ, íî,
â ñîîòâåòñòâèè ñ ýêâèâàëåíòíîñòüþ ÿâëåíèé èíåðöèè è òÿãîòå-
íèÿ, ýòî îäíè è òå æå äàò÷èêè.  êà÷åñòâå ïðèìåðà îòìåòèì, ÷òî
äàò÷èê ADIS16201 (èç ÷èñëà ïîêàçàííûõ â òàáëèöå) ÿâëÿåòñÿ è
àêñåëåðîìåòðîì, è èíêëèíîìåòðîì.  îáîèõ ñëó÷àÿõ èñïîëüçóåò-
ñÿ îäèí è òîò æå ÷óâñòâèòåëüíûé ýëåìåíò äàò÷èêà.
×óâñòâèòåëüíûì ýëåìåíòîì äàò÷èêà ÿâëÿåòñÿ ñåð-
äå÷íèê, îáëàäàþùèé ôèçè÷åñêîé ìàññîé, êîòîðàÿ â
ðàâíîé ìåðå ÷óâñòâóåò äåéñòâóþùèå íà íåå ñèëû
èíåðöèè è òÿãîòåíèÿ. Ñêàçàííîå íàõîäèòñÿ â ïîëíîì
ñîîòâåòñòâèè ñ óòâåðæäåíèåì Ýéíøòåéíà î òîì, ÷òî
èíåðöèÿ è òÿãîòåíèå � ÿâëåíèÿ îäíîé ïðèðîäû.
Ñåðäå÷íèê óñòàíàâëèâàåòñÿ â äàò÷èêå íà óïðóãîé
ïîäâåñêå, îáåñïå÷èâàþùåé ïåðåìåùåíèå ñåðäå÷íè-
êà â íàïðàâëåíèè, ïðèíÿòîì â êà÷åñòâå îñè ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè. Ðåàêöèÿ ïîäâåñêè óðàâíîâåøèâàåò äåé-
ñòâóþùèå ñèëû èíåðöèè è òÿãîòåíèÿ, à âåëè÷èíà
ñìåùåíèÿ ñåðäå÷íèêà õàðàêòåðèçóåò âåëè÷èíó ñî-
ñòàâëÿþùèõ óêàçàííûõ ñèë. Ñåðäå÷íèê äàò÷èêà âÏóáëèêóåòñÿ â êà÷åñòâå äèñêóññèîííîé.
Ìèêðîñõåìû ñåðèè ADIS16 1 Ïàðàìåòðû
003 006 201 203 204 350
àêñåëåðîìåòð # # # � # 2 #
Òèï äàò÷èêà
èíêëèíîìåòð � � # # � �
Êîëè÷åñòâî èçìåðèòåëüíûõ îñåé 2 2 2 3 1 2 3
óñêîðåíèé, g ±1,7 ±5 ±1,7 � 4 ±70, ±37 5 ±10 Äèàïàçîíû
èçìåðåíèé íàêëîíîâ, ° � � ±70 360 / ±180 � �
Ïîëîñà ÷àñòîò èçìåðÿåìûõ âåëè÷èí, Ãö � 0�2260 0�2250 0�400 0�350
6 Êîëè÷åñòâî ðàçðÿäîâ öèôðîâîãî
âûõîäíîãî ñèãíàëà
12 14
Íàïðÿæåíèå, Â 3�5,25 3�3,6 4,75�5,25
Ïèòàíèå
Òîê ïîòðåáëåíèÿ, ìÀ 2 1,9 14 14 15 33
Òåìïåðàòóðà
îêðóæàþùåé ñðåäû, °C
−40�+125 −40�+105 −40�+85
Ãàáàðèòíûå ðàçìåðû äàò÷èêà, ìì 7,2×7,2×3,6 9,2×9,2×3,9 22,7×23,2×22,9
Äàòà äàííûõ 10/2005 3/2006 5/2006 8/2006 2007 1/2007
1 Îñòàëüíûå ïàðàìåòðû � â [1].
2  ñîñòàâå ìèêðîñõåìû � äâà äàò÷èêà (òðåõîñåâûå àêñåëåðîìåòð è âèáðîãèðîñêîïè÷åñêèé), èìåþùèå îáùèé èíòåðôåéñ.
Âèáðîãèðîñêîïè÷åñêèé äàò÷èê � äëÿ èçìåðåíèÿ óãëîâîé ñêîðîñòè.
3 Èçìåðåíèå � ïî äâóì îñÿì ñ ôîðìèðîâàíèåì îäíîîñåâîãî âûõîäíîãî ñèãíàëà â äèàïàçîíå óãëîâ 0�360° (±180°).
4 Ïî îñÿì X, Y, â òîì ÷èñëå èçìåðÿåìûõ óäàðíûõ ïåðåãðóçîê.
5 Óòî÷íÿåòñÿ.
6 Íà âûõîäå èíòåðôåéñà SPI (íà âñïîìîãàòåëüíîì âûõîäå � 12).
Ïàðàìåòðû äàò÷èêîâ óñêîðåíèé (àêñåëåðîìåòðîâ è èíêëèíîìåòðîâ) ñåðèè ADIS16XXX ôèðìû Analog Devices
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
15
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ðàâíîé ìåðå ÷óâñòâóåò êàê îäíó, òàê è äðóãóþ ñèëû,
íå ðàçëè÷àÿ èõ. Ðàçëè÷èå ñèë îïðåäåëÿåòñÿ óñòàíîâ-
êîé äàò÷èêà è óñëîâèÿìè ïðîèçâîäèìûõ èçìåðåíèé.
Ñèëà èíåðöèè (òî÷íåå, åå ñîñòàâëÿþùàÿ âäîëü îñè
èçìåðåíèÿ), äåéñòâóþùàÿ íà ñåðäå÷íèê, îïðåäåëÿ-
åòñÿ âûðàæåíèåì
Fè= � am, (1)
ãäå a=Fäâ/m � èçìåðÿåìîå óñêîðåíèå äâèæåíèÿ,
îáóñëîâëåííîå äåéñòâèåì âíåøíå ïðèëîæåííîé
(äâèæóùåé) ñèëû Fäâ; m=const � ìàññà ñåðäå÷íèêà;
çíàê ìèíóñ îáóñëîâëåí òåì, ÷òî ñèëà èíåðöèè íà-
ïðàâëåíà â ñòîðîíó, îáðàòíóþ íàïðàâëåíèþ èçìåðÿ-
åìîãî óñêîðåíèÿ.
Âûðàæåíèå (1) ìîæåò áûòü çàïèñàíî â âèäå
Fè=aèm, (2)
ãäå aè=�a � óñêîðåíèå èíåðöèè.
×òî êàñàåòñÿ ñèëû òÿãîòåíèÿ, òî îíà äåéñòâóåò íà
ñåðäå÷íèê ôàêòè÷åñêè â ñîîòâåòñòâèè ñ òåì æå âû-
ðàæåíèåì (2), íî â âèäå
Fò=gm,
ãäå g � óñêîðåíèå òÿãîòåíèÿ, àíàëîãè÷íîå óñêîðå-
íèþ èíåðöèè.
Íåñìîòðÿ íà ðåàëüíîñòü ïðèâåäåííûõ âûðàæå-
íèé, íà êîòîðûõ îñíîâûâàåòñÿ ðàáîòà äàò÷èêîâ, â
íåêîòîðûõ êóðñàõ ôèçèêè, íàïðèìåð â [2, ñ. 81;
3, ñ. 229], óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî ñèëû èíåðöèè ÿâëÿþòñÿ
ôèêòèâíûìè � êàæóùèìèñÿ, ïñåâäîñèëàìè. Â ðà-
áîòàõ äðóãèõ àâòîðîâ, ñîïðèêàñàþùèõñÿ â ñâîåé äå-
ÿòåëüíîñòè ñ ñèëàìè èíåðöèè, ïîñëåäíèå ñ÷èòàþòñÿ
ðåàëüíûìè, íî äåéñòâóþùèìè â äðóãîé, íåèíåðöè-
àëüíîé (â îòëè÷èå îò èíåðöèàëüíîé) ñèñòåìå îòñ÷å-
òà [4, ñ. 68; 5, ñ. 153]. Â èíåðöèàëüíîé ñèñòåìå äåé-
ñòâóþò âíåøíå ïðèëîæåííûå ñèëû, à â íåèíåðöè-
àëüíîé � ñèëû èíåðöèè. (Íóæíî ñêàçàòü, ÷òî âûáîð
òåõ èëè èíûõ ñèñòåì îòñ÷åòà ÿâëÿåòñÿ âñåãî ëèøü
èñêóññòâåííûì ïðèåìîì, óäîáíûì êàê äëÿ îïèñàíèÿ
ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé, òàê è äëÿ ñîçäàíèÿ ìåòîäèê ðàñ-
÷åòà.  òåîðåòè÷åñêîé ìåõàíèêå èñïîëüçóåòñÿ, íàïðè-
ìåð, ñâîé ïðèåì. Ñèëû èíåðöèè íàçûâàþòñÿ äàëàì-
áåðîâûìè, à äèíàìè÷åñêèå ñèñòåìû, â êîòîðûõ äåé-
ñòâóþò âíåøíå ïðèëîæåííûå ñèëû è óêàçàííûå äà-
ëàìáåðîâû ñèëû èíåðöèè, óñëîâíî ñ÷èòàþòñÿ ñòà-
òè÷åñêèìè.)
Ñòîðîííèêè ôèêòèâíîñòè ñèë èíåðöèè èñõîäÿò
èç ñëåäóþùåãî. Åñëè ñ÷èòàòü ñèëû èíåðöèè ðåàëü-
íûìè è ðàññìàòðèâàòü èõ â êà÷åñòâå ðåàêöèè íà äåé-
ñòâèå âíåøíå ïðèëîæåííûõ ñèë, ýòî çíà÷èò ñîãëà-
ñèòüñÿ ñ áàëàíñîì ñèë (êîòîðûé äåéñòâèòåëüíî ñó-
ùåñòâóåò), ðàâíûõ ïî âåëè÷èíå è îáðàòíûõ ïî çíà-
êó, ò. å. ñîãëàñèòüñÿ ñ òåì, ÷òî ñóììà ñèë ðàâíà íóëþ.
À åñëè òàê, òî êàê áûòü ñî âòîðûì çàêîíîì Íüþòî-
íà? Ïðåæäå ÷åì îòâåòèòü íà ýòîò âîïðîñ, çàäàäèì
âñòðå÷íûé: à åñëè íå òàê, òî êàê áûòü ñ òðåòüèì çà-
êîíîì Íüþòîíà?
Îòâåò íà ïåðâûé âîïðîñ íàõîäèì ó àâòîðà êíèãè
[6, ñ. 35], êîòîðûé öèòèðóåò Íüþòîíà. Ôîðìóëèðóÿ
ñâîé âòîðîé çàêîí, Íüþòîí ïðèìåíèë òåðìèí «ïðè-
ëîæåííàÿ äâèæóùàÿ ñèëà», èìåÿ â âèäó èìåííî òó
ñèëó, êîòîðàÿ âûçûâàåò óñêîðåíèå äâèæåíèÿ. Âî âòî-
ðîì çàêîíå Íüþòîí íå ó÷èòûâàåò ñèëó èíåðöèè, íî
íå ïîòîìó, ÷òî îíà ôèêòèâíàÿ, à ïîòîìó, ÷òî îíà âîç-
íèêàåò êàê ðåçóëüòàò óñêîðåíèÿ.
Ïðîñëåæèâàåòñÿ, ñîãëàñíî Íüþòîíó, ñëåäóþùàÿ
ïîñëåäîâàòåëüíàÿ öåïî÷êà äåéñòâèé:
äâèæóùàÿ ñèëà →→→→→
óñêîðåííîå äâèæåíèå òåëà →→→→→
ñèëà èíåðöèè.
Ñóììà ñèë, äâèæóùåé è èíåðöèè, äåéñòâèòåëüíî
ðàâíà íóëþ, íî óñêîðåíèå âûçûâàåòñÿ äâèæóùåé
ñèëîé, à ñèëà èíåðöèè, ÿâëÿþùàÿñÿ ñëåäñòâèåì óñ-
êîðåíèÿ, äîëæíà ó÷èòûâàòüñÿ íå âî âòîðîì, à â òðåòü-
åì çàêîíå Íüþòîíà.
Ïðîâåäåì àíàëîãèþ ñ ÿâëåíèÿìè â ýëåêòðîòåõ-
íèêå, â ÷àñòíîñòè, ñ ÿâëåíèåì ñàìîèíäóêöèè, êîòî-
ðîå, êàê ïîêàçàíî â [7, 8], àíàëîãè÷íî ÿâëåíèþ èíåð-
öèè. Ñîãëàñíî âòîðîìó çàêîíó (ïðàâèëó) Êèðõãîôà,
â çàìêíóòîé ýëåêòðè÷åñêîé öåïè ïåðåìåííîãî òîêà
ñóììà äâóõ íàïðÿæåíèé, ÝÄÑ èñòî÷íèêà è ÝÄÑ ñà-
ìîèíäóêöèè êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè, ðàâíà íóëþ
(àêòèâíûì ñîïðîòèâëåíèåì, êàê è òðåíèåì â ìåõà-
íè÷åñêîé ñèñòåìå, ïðåíåáðåæåì).
Ìåõàíèêè çàäàëè áû âîïðîñ: êàê æå òàê, ñóììàð-
íîå íàïðÿæåíèå ðàâíî íóëþ, à òîê òå÷åò? Íå íàðó-
øàåòñÿ ëè ïðè ýòîì çàêîí Îìà, àíàëîãè÷íî íàðóøå-
íèþ âòîðîãî çàêîíà Íüþòîíà? Êîíå÷íî æå, çàêîí Îìà
íå íàðóøàåòñÿ, êàê è íå íàðóøàåòñÿ çàêîí Íüþòîíà
â ìåõàíèêå. Íå áûëî áû òîêà, íå áûëî áû ÝÄÑ ñàìî-
èíäóêöèè. È íèêàêèå ðàçíûå ñèñòåìû îòñ÷åòà â ýëåê-
òðîòåõíèêå íå èñïîëüçóþòñÿ. Ýëåêòðèêè ïðåêðàñíî
çíàþò, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Îìà è Êèðõãî-
ôà òîê â öåïè çàâèñèò íå îò ñóììû íàïðÿæåíèé, ðàâ-
íîé íóëþ, à îò ÝÄÑ èñòî÷íèêîâ. Òî æå ìîæíî ñêà-
çàòü è î âòîðîì çàêîíå Íüþòîíà. Ïðèëîæåííàÿ âíåø-
íÿÿ (äâèæóùàÿ) ñèëà àíàëîãè÷íà ÝÄÑ èñòî÷íèêà, à
ñèëà èíåðöèè � ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè. Ìîæíî ñêàçàòü,
÷òî âòîðîé çàêîí Íüþòîíà ÿâëÿåòñÿ àíàëîãîì çàêîíà
Îìà.
Äàëåå. Â ýëåêòðîòåõíèêå åñòü äâà áëèçêèõ ÿâëå-
íèÿ � èíäóêöèè è ñàìîèíäóêöèè, êîòîðûå îáóñëîâ-
ëåíû, â ÷àñòíîñòè, íàëè÷èåì ïåðåìåííîãî ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ.  ïåðâîì ñëó÷àå ïîëå ñîçäàåòñÿ âíåøíåé
ïðè÷èíîé è íàâîäèò â ýëåêòðè÷åñêîé öåïè ÝÄÑ, êî-
òîðàÿ íàçûâàåòñÿ ÝÄÑ èíäóêöèè. Âî âòîðîì ñëó÷àå
ìàãíèòíîå ïîëå ñîçäàåòñÿ ñîáñòâåííûì òîêîì öåïè,
îáóñëîâëåííûì ÝÄÑ èñòî÷íèêà, à íàâîäèìîé ÝÄÑ
ÿâëÿåòñÿ óêàçàííàÿ âûøå ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè.
 ñëó÷àå èíäóêöèè ìàãíèòíîå ïîëå ýêâèâàëåíò-
íî ïîëþ òÿãîòåíèÿ, à â ñëó÷àå ñàìîèíäóêöèè � ïîëþ
èíåðöèè. Ðåçóëüòàòîì ÿâëÿþòñÿ ñèëà òÿãîòåíèÿ â ïåð-
âîì ñëó÷àå è ñèëà èíåðöèè � âî âòîðîì. Ïîäîáíî
ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè (â îòëè÷èå îò ÝÄÑ èíäóêöèè),
ïîëå èíåðöèè ìîæíî ñ÷èòàòü ïîëåì ñàìîòÿãîòåíèÿ,
ïîä÷åðêèâàÿ òåì ñàìûì ýêâèâàëåíòíîñòü ïîëåé òÿ-
ãîòåíèÿ è èíåðöèè. Òåëî, äâèãàÿñü ñ óñêîðåíèåì, ñî-
çäàåò ïîëå èíåðöèè (ñàìîòÿãîòåíèÿ), ðåçóëüòàòîì
êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ñèëà èíåðöèè (ñàìîòÿãîòåíèÿ).
Äàííîå ïðåäñòàâëåíèå ÿâëÿåòñÿ àíàëîãîì ðàñ-
ñìîòðåííûõ ÿâëåíèé èíäóêöèè è ñàìîèíäóêöèè â
ýëåêòðîòåõíèêå è ñîîòâåòñòâóåò îáùåé òåîðèè îòíî-
ñèòåëüíîñòè (â ÷àñòè ýêâèâàëåíòíîñòè ÿâëåíèé òÿ-
ãîòåíèÿ è èíåðöèè). Âîçíèêàþùåå â ðåçóëüòàòå
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
16
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
óñêîðåííîãî äâèæåíèÿ ïîëå èíåðöèè (ñàìîòÿãîòåíèÿ)
âåäåò ñåáÿ êàê ïîëå òÿãîòåíèÿ.
Îáðàòèìñÿ ê îáùåé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè.
Ñîãëàñíî îáùåé òåîðèè, ïîëå èíåðöèè, ñîçäàâàåìîå
äâèæóùèìñÿ òåëîì, ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ïîëå òÿãî-
òåíèÿ âñåëåííîé (ìîæíî ñêàçàòü, ñðåäû), êîòîðàÿ êàê
áû äâèæåòñÿ ñ óñêîðåíèåì îòíîñèòåëüíî óêàçàííî-
ãî òåëà, óñëîâíî íàõîäÿùåãîñÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ [9,
ñ. 89�90]. Ðàññìîòðåííîå âûøå ïðåäñòàâëåíèå ïîëÿ
èíåðöèè â êà÷åñòâå ïîëÿ ñàìîòÿãîòåíèÿ ñîîòâåòñòâó-
åò îáùåé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè è ÿâëÿåòñÿ áîëåå
ïðîñòûì è íàãëÿäíûì â âîïðîñå ïîíèìàíèÿ ÿâëåíèé
èíåðöèè è òÿãîòåíèÿ.
Äîïîëíèì ïðèâåäåííóþ âûøå ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòü äåéñòâèé íàëè÷èåì ïîëÿ è ðåàêöèè îïîðû,
êîòîðàÿ ðàâíà ñèëå èíåðöèè (ñ ïðîòèâîïîëîæíûì
çíàêîì):
äâèæóùàÿ ñèëà →→→→→
óñêîðåííîå äâèæåíèå òåëà →→→→→
ïîëå èíåðöèè (ñàìîòÿãîòåíèÿ) →→→→→
ñèëà èíåðöèè →→→→→ ðåàêöèÿ îïîðû.
Äîïîëíèòåëüíî îòìåòèì, ÷òî ïîëå èíåðöèè (ñà-
ìîòÿãîòåíèÿ), ïîäîáíî ïîëþ ñàìîèíäóêöèè, ÿâëÿåò-
ñÿ êàê áû ïîñðåäíèêîì ìåæäó óñêîðåííûì äâèæå-
íèåì è âîçíèêàþùåé ñèëîé èíåðöèè (ñàìîòÿãîòå-
íèÿ). Åñëè ïîëüçîâàòüñÿ ïðåäñòàâëåíèåì ïðîèñõîäÿ-
ùåãî â äâóõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà, èíåðöèàëüíîé è íå-
èíåðöèàëüíîé, òî ïîëå èíåðöèè (ñàìîòÿãîòåíèÿ) ÿâ-
ëÿåòñÿ ïåðåäàòî÷íûì çâåíîì ìåæäó ýòèìè ñèñòåìà-
ìè. Îäíàêî åùå ðàç îòìåòèì, ÷òî ïðåäñòàâëåíèå ïðî-
èñõîäÿùåãî â äâóõ ñèñòåìàõ îòñ÷åòà ÿâëÿåòñÿ ñóáúåê-
òèâíûì. Åñòü îäíà ðåàëüíàÿ ñèñòåìà ñóùåñòâîâàíèÿ
ðàññìîòðåííûõ ÿâëåíèé, êàê è â ýëåêòðîòåõíèêå.
 ïðèâåäåííîé âûøå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïîêà-
çàíà ðåàêöèÿ îïîðû, êîòîðàÿ â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå
îáóñëîâëåíà æåñòêèì ñîåäèíåíèåì òåëà ñ êàêèì-
ëèáî îáúåêòîì (îïîðîé). Äëÿ äàò÷èêà, â êîòîðîì ñåð-
äå÷íèê èìååò óïðóãóþ ïîäâåñêó, ìîæíî çàïèñàòü
áîëåå ñëîæíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü:
� ñèëà èíåðöèè →→→→→
ñìåùåíèå ñåðäå÷íèêà (ìàññû) →→→→→
ñæàòèå/ðàñòÿæåíèå ïðóæèíû →→→→→
ðåàêöèÿ ïðóæèíû →→→→→ ðåàêöèÿ îïîðû.
Âûâîäû
Âîïðåêè óòâåðæäåíèÿì, ÷òî ñèëû èíåðöèè ÿâëÿ-
þòñÿ ÿêîáû êàæóùèìèñÿ, ïñåâäîñèëàìè, è â ïîäòâåðæ-
äåíèå çàêîíîâ Íüþòîíà è îáùåé òåîðèè îòíîñè-
òåëüíîñòè Ýéíøòåéíà:
� ïîêàçàíà àíàëîãèÿ ìåæäó ÿâëåíèÿìè èíäóê-
öèè è ñàìîèíäóêöèè (â ýëåêòðîòåõíèêå), ñ îäíîé ñòî-
ðîíû, è òÿãîòåíèÿ è èíåðöèè (â ìåõàíèêå), ñ äðóãîé;
� ïîêàçàíî, ÷òî ïîëå èíåðöèè, îáóñëîâëåííîå
óñêîðåííûì äâèæåíèåì òåëà, ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê
ñîçäàâàåìîå òåëîì ïîëå ñàìîòÿãîòåíèÿ, êîòîðîå ïî-
äîáíî âíåøíåìó ïîëþ òÿãîòåíèÿ;
� ñèëû èíåðöèè íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü íå âî âòî-
ðîì, à â òðåòüåì çàêîíå Íüþòîíà;
� ïîíÿòèå èíåðöèàëüíîé è íåèíåðöèàëüíîé ñèñ-
òåì îòñ÷åòà â ìåõàíèêå ÿâëÿåòñÿ óñëîâíûì, ðåàëüíî
ñóùåñòâóåò îäíà ñèñòåìà (êàê è â ýëåêòðîòåõíèêå);
� çàêîíû Íüþòîíà (êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè) ñî-
âìåñòèìû ñ îáùåé òåîðèåé îòíîñèòåëüíîñòè Ýéí-
øòåéíà.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Analog Devices� Data Sheets: ADIS16003, Rev. 0, 10/05;
ADIS16006, Rev. 0, 3/06; ADIS16201, Rev. A, 5/06; ADIS16203,
Rev. 0, 8/06; ADIS16204, Rev. PrC, 2007; ADIS16350, Rev. PrB,
1/07 (www.analog.com).
2. Áåðêëååâñêèé êóðñ ôèçèêè. Ò. 1: Êèòòåëü ×., Íàéò Â., Ðó-
äåðìàí Ì. Ìåõàíèêà.� Ì.: Íàóêà, 1983.
3. Ôåéíìàí Ð., Ëåéòîí Ð., Ñýíäñ Ì. Ôåéíìàíîâñêèå ëåêöèè
ïî ôèçèêå. Ò. 1�2.� Ì.: Ìèð, 1976.
4. Èøëèíñêèé À. Þ. Ìåõàíèêà îòíîñèòåëüíîãî äâèæåíèÿ è
ñèëû èíåðöèè.� Ì.: Íàóêà, 1981.
5. Ìàòâååâ À. Í. Ìåõàíèêà è òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè.� Ì.:
Âûñø. øê., 1986.
6. Ñïàññêèé Á. È. Ôèçèêà â åå ðàçâèòèè.� Ì.: Ïðîñâåùåíèå,
1979.
7. Ãîëóá Â. Ñ. Äàò÷èêè óñêîðåíèé íà áàçå ìèêðîìåõàíèêè è
ìèêðîýëåêòðîíèêè // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîí-
íîé àïïàðàòóðå (ÒÊÝÀ).� 2001.� ¹ 1.� Ñ. 31�34.
8. Ãîëóá Â. Ìèêðîìåõàíè÷åñêèå äàò÷èêè óñêîðåíèé è óãëî-
âûõ ñêîðîñòåé ñåðèè ADIS16xxx // Chip News Óêðàèíà.� 2006.�
¹ 7.� C. 96�101.
9. Ãàðäíåð Ì. Òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè äëÿ ìèëëèîíîâ.� Ì.:
Àòîìèçäàò, 1967.
Ôîðìèðîâàíèå íàíîñòðóêòóðèðîâàííûõ ïëåíîê èðèäèÿ è ïîëèêëàñòåðíîãî àëìàçà. (Ðîññèÿ,
ã. Ìîñêâà)
Ñèíõðîíèçàöèÿ è óïðàâëåíèå ìíîãîôàçíûì èìïóëüñíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì ñ ãðàíè÷íî-
ðàçðûâíûì ðåæèìîì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ. (Óêðàèíà, ã. Îäåññà)
Ìåòðîëîãè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÿðêîìåòðà «Òåíçîð-28». (Óêðàèíà, ã. ×åðíîâöû)
Ñïåêòðû ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè ïîâåðõíîñòíî-áàðüåðíûõ ñòðóêòóð Ni�n-GaAs. (Òóðêìåíèñòàí,
ã. Àøõàáàä; Ðîññèÿ, ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã)
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå òåïëîâûõ õàðàêòåðèñòèê
êîëëåêòîðíûõ òåðìîñèôîíîâ êåðàìè÷åñêèõ êîììóòàöèîííûõ ïëàò.
(Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ã. Ëüâîâ)
Ñðåäñòâà õàðàêòåðèçàöèè æèäêîêðèñòàëëè÷åñêèõ äèñïëååâ.
(Óêðàèíà, ã. Êèåâ)
Àíîìàëüíûé ôîòîâîëüòàè÷åñêèé ýôôåêò â ñòðóêòóðå ñ áàðüåðîì
Øîòòêè�Ìîòòà. (Óçáåêèñòàí, ã. Òàøêåíò)
Çàðÿäî÷óâñòâèòåëüíûé óñèëèòåëü. (Óêðàèíà, ã. Îäåññà)
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åä
àê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
Ø
Ø
Ø
Ø
â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè
â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè
Ø
Ø
Ø
Ø
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åä
àê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
|