Меточный датчик вертикальной скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вертикальней скорости летательного аппарата. Целью изобретения является снижение погрешностей . При нулевой вертикальной скорости, когда статическое дав-, ление не изменяется, расход воздуха через информативные каналы 2 и 3 оди ч S наков и выходной сигнал датчика равен нулю. При положительной вертикальной скорости, когда статическое давление уменьшается, объемньй -расход через информативньй канал 2 формируется как разность опорного расхода , создаваемого нагнетателем 4, н информативного расхода, пропорцио - нального вертикальной скорости и создаваемого за счет дифференцирующих свойств проточной камеры t. Разность расходов через каналы 2 и 3, пропорциональная вертикальной скорости , измеряется с помощью ионных меток, создаваемых и регистрируемых системой электродов, расположенных ка заданном расстоянии один от другого С помощью электронной схемы формируются импульсы, длительности которык соответствуют временам пролета метками базовых расстояний. Преобразование длительности импульсов в величину вертикальной скорости осуществляется схемой преобразования. 3 ил. е Ш И1Й СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 P 5/18

МЙИРВР2ЯВвЖР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4139235/24-10 (22) 27.10.8б (46) 30.03.89. Бюл. Ф 12 (71) Казанский авиационный институт им. A.Í.Òóïîëåâà (72) Ю.В.Дубинский, Ф.А.Ганеев и А.В.Ференец (53) 532. 574 (088.8) (56) Браславский Д.А. и др ° Авиационные приборы и автоматы. И.: Машинстроение, 1978, с. 211-213.

Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3981135/24-10, кл. С 01 P 5/18, 1985. (54.) ИЕТОЧНЫЙ ДАТЧИК ВЕРТИКАЛЬЦОД

СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть иснользовано для измерения вертикальной скорости летательного аппарата. Целью изобретения является снижение погрешностей. При нулевой вертикальной скорости, когда статическое дав-. ление не изменяется, расход воздуха через информативные каналы 2 и 3 оди„„БЦ„„469469 иаков и выходной сигнал датчика равен нулю. При положительной вертикальной скорости, когда статическое давление уменьшается, объемный расход через информативный канал 2 формируется как разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информативного расхода, пропорпно" нального вертикальной скорости и создаваемого за счет дифференцнрующих свойств проточной камеры,. Разность расходов через каналы 2 и 3, пропорциональная вертикальной скорости, измеряется с помощью ионных меток, создаваемых и регистрируемых системой электродов, расположенньп: на заданном расстоянии один от другого.

С помощью электронной схемы формируются импульсы, длительности которых соответствуют временам пролета метками базовых расстояний. Преобразование длительности импульсов в величину вертикальной скорости осуществляется схемой преобразовали .

3 ил.

1469469

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения вертикальной скорости летательного аппарата, и может быть использовано в качестве элемента пилотажно-.навигационных систем или как автономный прибор.

Целью изобретения является снижение погрешностей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — схе" ма выполнения электродов; на фиг.3— временные диаграммы, поясняющие работу устройства. 15

Меточный датчик вертикальной скорости содержит проточную дифференцирующую камеру 1, первый и второй информативные каналы 2, 3, нагнетатель 4, разнополярные источники 5, 20

6 опорного напряжения, опорньй генератор 7 нагнетателя, генератор 8 высоковольтных импульсов, преобразователи 9 и 10 ток — напряжение, нуль органы 11 и 12, триггеры 13, 14, схе-25 му 15 преобразования и вычисления..

Конструктивно информативньй канал выполнен с тремя электродами 16, 17, 18 (фиг.2).

Нагнетатель 4, информатиынй канал Зр

3, дифференцирующая камера 1 и информативный канал 2 соединены последовательно, образуя замкнутьй пневматический контур, в котором за счет работы нагнетателя осуществляется переток воздуха (по часовой стрелке).

Привод нагнетателя 4 осуществляется от опорного генератора 7. В информативных каналах 2 и 3 установлены по два электрода для генерации ионной р метки искровым разрядом и по три, расположенных последовательно по ходу движения меток, электрода 16-18 регистратора. Электроды,. предназначенные для генерации ионной метки, подключены к генератору 8 высоко". вольтных импульсов. Первые и третьи, по ходу движения меток, электроды

16 и 18 регистратора подключены к разнополярным источникам 5 и 6 опорного напряжения, а вторые 17 - к

50 преобразователям 9 и 10 ток-напряжение. Момент прохождения метками базовых расстояний выделяется с помощью нуль-органов 11 и 12, а формирование длительностей импульсов, 55 равных времени пролета базовых расстояний, осуществляется триггерами

13 и 14. Измерение длительностей импульсов, преобразование полученной информации и нычисле ние з начения вертикальной скорости осуществляется схемой 15 преобразования и вычисления.

Меточньй датчик вертикальной ско рости работает следующим образом.

Нагнетатель 4 преобразует электрический сигнал с опорного генератора в пневматический сигнал, т.е. в опорный расход воздуха через замкнутый пневматический контур, необходимьй для задания постоянного направления движения Ионной метки от генерирующих электродов к регистрирующим.

При нулевой вертикальной скорости, когда статическое давление Р с,, не изменяется, расход воздуха через информативные каналы 2 и 3 одинаков и выходной сигнал датчика равен нулю.

При положительной вертикальной скорости, когда статическое давление уменьшается, обьемньй расход через информативный канал 2 формируется как разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информатив" ного расхода, пропорционального вер-, тикальной скорости и создаваемого за счет дифференцирукнщих свойств проточной камеры 1. Расход через информативньй канал 3 s любом случае остается равным опорному. Таким образом, разность расходов через информативные каналы 2 и 3 пропорциональна вертикальной скорости. За счет работы генератора высоковольтных импульсов одновременно в двух информативных каналах с определенной частотой формируются ионные метки, представляющие собой ионизированные локальные области воздуха, образованные искровым разрядом, возникающим между электродами, предназначенными для генерации метки.

Ионные метки смещаются вместе с потоком по капиллярам к регистрам, представляющим собой расположенные последовательно три электрода 16-18, первьй и третий 16 и 18 из которых подключены к разнополярным источникам

5 и 6 опорного напряжения, а второй

17 - к преобразователям 9 и 10 токнапряжение. Пока между регистрирующими электродами находится неионизированный воздух (изолятор), ток между тремя электродами течет близ-, кий к нулевому. При прохождении ионизированнои локальной областью воз1469 69 духа (меткой) пространства между первым и вторым электродами регистратора преобразователь ток-напряжение регистрирует ионный ток одного знака, а при прохождении меткой пространс гва между вторым и третьим ионный ток изменяет направление на противоположное, так как источники опорного напряжения, к которым подключены 1О первый и третий электроды регистратора разнополярны. Момент перехода ионного тока от одного знака к другому выделяется нуль-органами 11 и

12, которые отвечают на него импуль сом напряжения. Сигналы с генератора

8 высоковольтных импульсов и с нульорганов 11 и 12 подаются на триггеры

13 и 14, на которых формируются длительности импульсов, соответствующие 2п временам пролета метками одинаковых базовых расстояний в информативных каналах. Преобразование длительности импульсов триггеров в информацию с вертикальной скорости осуществляет- 25 ся схемой преобразования и вычисления.

Формула из обретения

Меточный датчик вертикальной ско- Зр рости, содержащий опорный генератор, подключенный к нагнетателю, проточную дифференцирующую камеру, два информационных канала с источником и регистратором ионных меток, расположенных на известном расстоянии друг от друга вдоль каналов, генератор высоковольтных импульсов, два источника опорного напряжения, два канала преобразования, выполненных в виде преобразователя ток-напряжение,, нуль-органа и триггера, а также схему вычисления и регистрации, при этом проточная дифференцирующая камера через первый информационный канал связана с полостью статического давления, а через второй информацион-. ный канал — с нагнетателем, каждый источник ионных меток выполнен в виде двух электродов, подключенных к генератору высоковольтных импульсов, а каждый регистратор - в виде двух электродов, один иэ которых подключен к источнику опорного напряже" ния, а генератор высоковольтных импульсов подключен также к первым входам триггеров, выходы которых соединены со схемой вычислений и регистрации, отличающийся тем, что,.с целью снижения погрешностей, .источники опорных напряжений выполнены разнополярными, а в каждый из регистраторов ионных меток добавлен третий электрод, причем все три электрода регистратора расположены по ходу движения меток, каждый первый и третий иэ электродов выполнены одинаковыми по форме и размерам, и подключены к раэнополярным источкам опорных напряжений, а каждый второй из электродов - к входам соответствующих преобразователей ток-напряжение, соединенных выходами через соответствующий нуль-орган с вторыми входами триггеров.

1469469

18 пти(я) 9амер (И) Редактор М.Бандура

Заказ 1355/52 Тирам 788 Подписное

ВНЯИПИ Государственного койитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11.3035, Москва, %-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уягород, ул . Гагарина, 101

Юцлэ ", np3ns(lf) ф,иареан(Я

Триию(14

Составитель Ю.Власов

Техред М.яндык Корректор И.Муска