Электронный магнитный компас

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ МАГНИТНЫЙ КОМПАС, содержащий феррозонд с обмоткой возбуждения, четырьмя включейными попарно-встречно сигнальныг ми обмотками, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой энергии путем возвращения ее в источник питания при перемагничивании феррозонда , в Него введены ключ, триг-гер Шмитта, два усилителя и два детектора , а обмотка.возбуждения снабжена конденсатором, подключенным к входу триггера Шмитта, своим выходом связанного с ключом, выход которого подключен к обмотке возбуждения , а сигнальная обмотка через соответствующие усилители и детекторы подключены к индикатору. SS (Л да со fpiisA

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 01 R 33 06

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛБСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3416712/18-21 (22) 05.04.82: (46) 15.09.83. Бюл, 9. 34 (72) Ю.П. Тихомиров (71) Производственное объединение

"Невскнй завод" им. В.И. Ленина (53) 621 ° 317.44(088.8) (56) 1. Нечаев П.A., Григорьев В.В.

Магнитно-компасное дело. "Транспорr", .1975, с. 26-29. (54 ) (57 ) ЭЛЕКТРОННЫЙ МАГНИТНЫЙ

КОМПАС, содержащий феррозонд с обмоткой возбуждения, четырьмя включейными попарно-встречно сигнальны, Я1)„„1041969 А ми обмотками, и индикатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

/ целью уменьшения потребляемой энергии путем возвращения ее в источник питания при перемагничивании ферро зонда, в него введены ключ, триг-. гер Шмитта, два усилителя и два детектора, а обмотка. возбуждения снабжена конденсатором, подключенным к входу триггера Шмитта, своим выходом связанного с ключом, выход которого подключен к обмотке возбуждения, а сигнальная обмотка через . соответствующие усилители и детекторы подключены к индикатору.

1 041969

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использонано для определения направления и величины магнитного поля и оценки величины статических и низкочастотных магнитных помех н 5 производственных условиях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности янляется электронный компас, содержащий кольцевой магнитопронод феррозонда, íà )p котором расположены обмотка возбуждения и четыре, сигнальные обмотки, расположенные под углом 90, вклюо ченные попарно-встречно, индикатор Г1).

Недостатком известного устройства является значительная потребляемая мощность.

Цель изобретения — уменьшение энергии потребления путем возвращения ее н источник питания при перемагничинании феррозонда.

Поставленная цель достигается тем, что в электронный магнитный компас, содержащий феррозонд с обмоткой возбуждения, четырьмя включенными попарно-встречно сигнальными обмотками, и индикатор, введены ключ, триггер Шмитта, два усилителя и два детектора, а обмотка возбуждения снабжена конденсатором, подклю- 3Р ченным к входу триггера Шмитта, .своим выходом связанного с ключом, выход которого подключен к обмотке возбуждения, а сигнальная обмотка через соответствующие усилители и 35 детекторы подключена к -индикатору.

На фиг. 1 изображена блок-схема компаса; на фиг. 2 — блок-схема звукового индикатора направления; на фиг. 3 — временные диаграммы работы электронного компаса.

Компас фиг. 1 содержит феррозонд

1 с обмоткой 2 возбуждения и двумя парами сигнальных обмоток 3 и 4, нключенных встречно. Обмотка 2 возбуждения и конденсатор 5 образуют последовательный колебательный контур, подключаемый входом к источникам питания +Е либо — Е через электронный ключ б.

Цепь управления ключом б подключена к выходу триггера 7 Шмитта, вход которого соединен с конденсатором 5.

Пары встречно включенных сигнальных обмоток 3 и 4 подключены к усилителями 8 и 9 соответственно, а выходы этих усилителей подключены к детекторам 10 и 11, связанным с индикатором 12 направления магнитного поля, 60

Индикатор 12 направления магнитного поля содержит звуковой излучатель

13, модулятор 14, входом модулирующего сигнала связанный с генератором 15 инфразвуковой (1-3 Гц ) частоты модуляции, который через диод

1.6 подключен к детектору 10 сигнала

"Север-Юг". Второй вход модулятора

14 подключен к усилителю 17 с двумя входами, первый из которых подключен к первому генератору 18 низкой частоты, а второй — к второму генератору 19 низкой частоты, легко отличаемой на слух от сигнала 1-ro генератора. Входы управления включением генераторов 18 и 19 подключены к детектору 11 сигнала "3ападВосток" через диоды 20 и 21, включенные противоположно.

Компас работает следующим образом.

В начальнй момент (фиг. 3) обмотка нозбуждения 2 через ключ б подключена к положительному (+Е >) источнику питания. Ток обмотки возрастает, возрастает и напряжение на конденсаторе 5. В момент входа сердечника в насыщение (пересечение кривой и уровня насыщения i+)ток резко возрастает, напряжение на конденсаторе быстро возрастает до порога срабатывания U+ триггера Шмитта 7 и обмотка возбуждения переключается по сигналу 0 ключом б на источник отрицательного напряжения (-E„). Ток обмотки возбуждения при этом сохраняет направление, т.е. энеРгия, запасенная в магнитном поле обмотки возбуждения, от источника (+Е ) возвращается в источник (-Е). Напряжение на конденса- торе при этом продолжает увеличиваться до тех пор, пока ток не уменьшится до нуля, затем энергия, запасенная в конденсаторе, вновь переходит в энергию магнитного поля обмотки 2 возбуждения, увеличивая ее ток (с противоположным первоначальному.знаком ). Часть энергии маг нитного поля запасается за счет источника — Е„, который оказывается в течение этого времени включенным последовательно с конденсатором 5, и после момента переключения вновь возвращается в источник +Е .

Таким образом, происходит перекачка энергии из одного источника в другой и обратно и циркуляция ее в контуре, причем потери .на активном сопротивлении обмотки 2 и ключа

6 значительно (в 50-100 раз ) меньше циркулирующей в контуре энергии, за.счет чего достигается перемагничивание феррозонда с насыщением сердечника при минимальных энергетических затратах.

На диаграммах 0 и 02 (фиг. 3) представлены выходнйе найряжения пар сигнальных обмоток при точной ориентации компаса н направлении магнитного поля. При этом на выходе

М, пары "Запад-Восток" амплитуды

1041969 максимальных положительного и отрицательного импульсов равны. При от-клонении от точной ориентации амплитуда одного из них, в зависимости от направления отклонения, уменьшается, другого — увеличивается. При максимальном (02)отклонении (направление Север-Юг1 разность амплитуд максимальна. Это позволяет применить для определения направления магнитного поля амплитудно-импульсные детекторы, вырабатывающие сигналы постоянного напряжения пропорциональные разности амплитуд положительных U+ и отрицательных 0 импульсов.

1041969

Uynp

Закаэ 7122/47

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Вагин

Редактор Л.Веселовская Техред И.Метелева Корректор В.Гирняк