Датчик горизонта

 

ДАТЧИК ГОРИЗОНТА, содержащий корпус, шар, помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания по поверхности при его наклоне и систему осветитель-фотоприемник , расположенную в плоскости, проходящей через ось корпуса, причем осветитель и фотоприемник размещены на противоположных основаниях корпуса, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности путем осуществления постоянного автоконтроля состояния датчика , он снабжен второй системой осветитель-фотоприемник,причем дополнительный осветитель расположен на одном основании корпуса с фотоприемником первой системы, а дополнительный фотоприемник - на одном основании корпуса с осветителем первой системы, а также мультивибра-. тором, первым и вторым компаратора- №1, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, первым и вторым элементами ИЛИ, сигнальной лампой , фильтром низких частот и репе, при этом первый выход мультивибратора соединен с входом осветителя первой системы и первыми входами первого и 11етвертого элементов И, второй выход мультивибратора соединен с входом осветителя второй системы и первыми входами второго и третьего элементов И, выход свете приемника первой системы соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен с вторыми входа-. ми второго и четвертого элементов И, выход светоприемника второй системы соединен с входом второго компаратора , выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выходц первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальной лампой, выходы третьего и четвертого элемен9д тов И соединены с входами второго 9 элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом фильтра ниэких частот, . подключенного выходом к входу реле , причем боковая поверхность корпуса выполнена конусной, а поверхность шара - светоотражающей.

ГК3 L

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9Я0 з(59 G 01 С9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН @

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3487566/18 10 (22) 02,09.82 (46) 30.09.84. Бюл. Ф 36 (72) Г.А. Ицкович, А.П. Клопский и Л.П.. Петров (53) 528. 541 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 346575, кл. С 01 С 9/32, 25.12.70.

2. Заявка Великобритании

1Ф 2072838, кл. G 01 С 9/10, 07. 10. 81. (54) (57) ДАТЧИК ГОРИЗОНТА, содержащий корпус, шар, помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания IIo поверхности при его наклоне и систему осветитель-фотоприемник, расположенную в плоскости, проходящей через ось корпуса, причем осветитель и фотоприемник размещены на противоположных основаниях корпуса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения " надежности путем осуществления постоянного автоконтроля состояния датчика, он снабжен второй системой осветитель-фотоприемник, причем дополнительный осветитель расположен на одном основании корпуса с фотоприемником первой системы, а дополнительный фотоприемник — на одном основании корпуса с осветителем первой системы, а также мультивибра-: е тором, первым и вторым компаратораж, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, первым и вторым элементами ИЛИ, сигнальной лампой, фильтром низких частот и реле, при этом первый выход мультивибратора соединен с входом осветителя первой системы и первыми входами первого и четвертого элементов И,, второй выход мультивибратора соединен с входом .осветителя второй системы и первыми входами второго и третьего элементов И, выход свето приемника первой системы соединен с входом первого компаратора, выход

Ф которого соединен с вторыми входа- Е ми второго и четвертого элементов

И, выход светоприемника второй системы соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьеФ го элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальной лампой, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом фильтра низких частот.. подключенного выходом к входу реле, причем боковая поверхность кор- . пуса выполнена конусной, а поверхность шара — светоотражающей.

1116319

Изобретение относится к геодезическому приборостроени1о и может быть применено в автоматизированных телескопах для предотвращения перехода телескопа через запретную зону, определяемую конструктивными особенностями телескопа и задаваемую координатой зенитного расстояния.

Известны также датчики горизонта, содержащие ампулу с непрозрач- 10 ной жидкостью с пузырьком воздуха, светоприемник и осветитель, расположенные по обе стороны от ампулы Ц.

Недостатком этого датчика явля- 15 ется наличие хрупкой стеклянной ампу лы и возможности колебания уровня жидкости при резких снижениях скорости, вызывающего "дребезг" сигна" . ла. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является датчик горизонта, содержащий корпус, шар. помещенный внутри корпуса с возмож- 25 ностью перекатывания по его поверхности при наклоне датчика и систему осветитель — фотоприемник, расположенную в плоскости, проходящей через ось корпуса, причем освети- 30 тель и фотоприемник размещены на противоположных основаниях корпуса, а шар выполнен из твердого непрозрачного материала j2) .

В известном устройстве его неисправность обнаруживается только в момент профилактических проверок и, следовательно, возможна работа телескопа при неисправном. датчике, что может привести к аварии, 0

Целью изобретения является повышение надежности путем осуществления постоянного автоконтроля состоя" ния датчика.

1 л

Поставленная цель достигается .тем, что датчик горизонта, содержащий корпус, шар, помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания по поверхности при его наклоне и систему осветитель — фото- 50 приемник, расположенную в плоскости, проходящей через ось корпуса, причем осветитель и фотоприемник размещены на противоположных основаниях корпуса, снабжен второй сис" 55 темой осветитель — фотоприемник, причем дополнительный осветитель расположен на одном основании корпуса с фотоприемником первой системы, а дополнительный фотоприем- ник — на одном основании корпуса с осветителем первой системы, а также мультивибратором, первый и вторым компараторами, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, первым и вторым элементами

ИЛИ, сигнальной лампой, фильтром низких частот и реле, при этом первый выход мультивибратора соединен с входом осветителя первой системы и первыми входами первого и четвертого элементов И, второй выход мультивибратора соединен с входом осветителя второй системы и первыми входами второго и третьего элементов И, выход светоприемника первой системы соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выход светоприемника второй системы соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с сигнальной лампой, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом фильтра низких частот, подключенного выходом к входу реле, причем боковая поверхность корпуса выполнена конусной, а поверхность шара— светоотражающей.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — конструкция датчика.

Устройство содержит симметричный мультивибратор 1, светоприемники

2 и 3, осветители 4 и 5, первый и второй компараторы б и 7, первый, второй, третий и четвертый элементы И 8, 9, 10 и 11, первый и второй элементы И11И 12 и 13-, сигнальную лампу 14, фильтр нижних частот 15, реле 16, светоотражающий шар 17.

Первый выход симметричного мультивибратора 1 соединен с осветителем 4 и с первыми входами первого и четвертого элементов И 8 и

Второй выход симметричного мультивибратора 1 соединен с осветителем

5 и с первыми входами второго и з 1l третьего элементов И 9 и 10. Свето- приемник 2 соединен с входом второго компаратора 7, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И 8 и 10.

Светоприемник 3 соединен с входом первого компаратора б, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И 9 и 11. Выходы первого и второго элементов И 8 и 9 соединены с входами первого элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с сигнальной лампой 14. Выходы третьего и четвертого элементов И l0 и 11 сое динены с входами второго элемента

ИЛИ 13, выход которого соединен с входом фильтра, нижних частот 15, выход которого соединен с входом реле 16.

Осветители 4 и 5 и светоприемники 2 и 3 расположены на основаниях конуса, внутри которого размещен светоотражающий шар 17, при этом осветитель 5 и светоприемник

2 направлены друг на друга и образуют одну систему осветитель — светоприемник, а осветитель 4 и светоприемник 3 аналогичным образом образуют вторую систему осветитель— светоприемник.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении (датчик расположен вертикально, большим основанием вверх) осветитель 4 и светоприемник 3, осветитель 5 и светоприемник 2 разделены светоотражающим шаром 17, при этом свет, отражаемый шаром. 17, от осветителя 5 падает на светоприемник 3, а от осветителя 4 падает на светоприемник

2. Импульсы с второго выхода симметричного мультивибратара 1 зажигают осветитель 5 и открывают по первым входам второй и третий элементы И 9 и 10. Световой импульс от,осветителя 5 доходит до светоотражающего непрозрачного шара 17 и, отразившись, попадает на светоприемник 3, вызывая на нем электри— ческий импульс, который поступает на вход компаратора 6. Компаратор

6 переключается, и открывающий потенциал его выходя поступает на вторые входы зторого и четвертого элементов И 9 и 11, При этом на выходе элемента И 9 появляется открываю

16319 щий потенциал, который поступает на вход первого элемента HJIH 12, с выхода которого сигнал поступает на сигнальную лампу 14, которая загорается. По окончании импульса на втором выходе симметричного мультивибратора 1 устройство приходит в исходное состояние.

Аналогично работает и вторая

1О часть устройства, состоящая из светоприемника 2, осветителя .4, компаратора 7, первого элемента И 8, первого элемента ИЛИ 12, сигнальной лампы 14.

При достижении определенного пространственного положения (задающего угла над горизонтом) свето. отражающий непрозначный шар 17 выкатывается, освобождая путь для све. та от осветителя 4 к светоприемнику 3 и от осветителя 5 к светоприемнику 2. В этом случае импульсы с первого выхода симметричного мультивибратора .1 зажигают осветитель

2 4 и открывают по первым входам первый и четвертый элементы И 8 и 11, световой импульс от осветителя 4 попадает на светоприемник 3, вызывая на нем электрический импульс, кото. рый поступает на вход компаратора

6., Компаратор 6 переключается и открывающий потенциал с его выхода попадает на вторые входы второго и четвертого элементов И 9 и 11.

При этом на выходе четвертого элемента И 11 появляется открывающий потенциал, который попадает на вход второго элемента ИЛИ 13., а с его выхода через фильтр нижних частот

4О 15 — на реле 16. Срабатывание реле

16 является сигналом срабатывания горизонтного выключателя. По окончании импульса на первом выходе симметричного мультивибратора 1 устройство приходит в исходное состояние.

Аналогично работает и вторая половина устройства, являющаяся дублирующей для первой половины и

50 состоящая из светоприемника 2 осЭ ветителя 5, компаратора 7, третьего элемента И 10, второго элемента ИЛИ 13, фильтра нижних частот

15 и реле 16. у Таким образом, в исходном положении горизонтного выключателя при исправном состоянии всех его элементов сигнальная лампа горит

5 1116319 ровным светом. При выходе иэ строя одного иэ светоприемников или од" ного из осветителей сигнальная лам-. па горит мигающим светом (с частотой переключений симметричного муль тивибратора 1), при этом горизонтный выключатель сохраняет свою рабо. тоспособность.

При достижении гориэонтным выключателем заданного положения срабатывает реле 16, выдавая сигнал во внешнее устройство.

ТО

По сравнению с базовым объектом,, за который принят гориэонтный вык- 15 лючатель, применяемый в телескопах

АЗТ-11, АЗТ-12, предлагаемый датчик горизонта имеет более простую кон, струкцию, не содержащую сложного карданного подвеса и микропереключа теля, которые из-за наличия трения в соединениях вызывают разброс уго лов срабатывания горизонтного выключателя и наличие дифференциал-."-: so хода всего устройства, он вьятол нен с устройством выключения, выполненным на бесконтактных элементах, что повышает надежность, точность срабатывания, уменьшает дифференциальный ход устройства, а следовательно, и увеличивает рабочую зону телескопа, уменьшает потери наблюдательного времени.

Наличие двух идентичных систем

% осветитель — светоприемник обеспечивает их взаимное дублирование и контроль исправного состояния датчика, что ведет к повышению надежности датчика и, следовательно, к= повышению безопасноти эксплуатации телескопа, Кроме того, предлагаемая конструкция датчика позволяет применить его при любой широте места установки телескопа как на крупных и средних, так и на малых телескопах.

11 463 t9

1116319

Составитель В. Агапова

Техред C,Ëåãåçà Корректор В. Бутяга

Редактор М. Дынын

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

Заказ 6917/33 Тираж 586 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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