Устройство для пространственного определения угла наклона объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и служит для определения угла наклона относительно горизонтальной плоскости. С целью повышения точности и расширения диапазона определяемых углов подвес маятника 5 выполнен в виде трех нитей 2 - 4 равной длины, что позволяет сохранять параллельность между плоскостями пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10. Радиус R пластины маятника 5 выбирается исходя из длины L нитей подвеса 2 - 4 и радиуса R катушки 10 так, чтобы при максимальном угле наклона поверхность пластины 5 не выходила из электромагнитного поля катушки индуктивности 10. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГВБЛИК

26 А1 (1% (И) (%1)5 G 01 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СР

ЬЭ

1 C5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4427080/25-10 (22) 20.05.88 (46) 30. 11.90. Бюп. Р 44 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Е.В.Гриняева, Н.И,Даников, В.Е.Луценко и В.В.Шапкарин (53) 528. 564 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 666421, кл. С 01 С 9/06, 23.05.77., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСТРАН СТ ВЕН НО-

ГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и служит для определения угла наклона относительно го2 ризонтальной плоскости. С целью повышения точности и расширения диапазона определяемых углов подвес маятника 5 выполнен в виде трех нитей

2-4 равной длины, что позволяет со хранять параллельность между плоскос тями пластины маятника 5 и катушки инцуктивности 10. Радиус R пластины маятника 5 выбирается исходя из длины 1 нитей подвеса 2-4 и радиуса r катушки 10 так, чтобы при максимальном угле наклона поверхность пластины 5 не выходила из электромагнитного lIoJIR катушки индуктивности 10.

2 ил.

1610276

Изобретение относится к измери= тельной технике, в частности к устройствам для пространственного определения угла наклона объекта относи5 тельно горизонтальной плоскости в эл ектрич еский сигнал. . Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона определяемых углов.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства с тремя нитяными подвесамиу на фиг. 2 — схема конструкции предлагаемого устройства при угле наклона О(, объекта относительно горизонтальной плоскости.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого минимум на трех нитях 2-4 одинаковой длины подвешен .к вну*гренней поверхности плоской крышки корпуса 1 плоский маятник 5, выполненный из электропроводящего материала. Верхняя 6 и нижняя 7 поверхности пластины маятника 5 параллельны внутренним поверхностям плоских крышки 8 и основания 9 корпуса 1 устройства. -В основании 9 корпуса 1 укреплена катушка индуктивности

10, верхняя (торцовая) поверхность которой 11 параллельна нижней 7 поверхности пластины маятника 5. Данные поверхности расположены друг относительно друга с некоторым начальным зазором do. Катушка индуктивности 10 включена в контур измерительного автогенератора 12, выход которого соединен с электронной схемой 13 преобразования выходного сигнала автогенератора 12, Устройство работает следующим образом.

В исходном положении объекта (угловой наклон устройства 06

0 уг.град.) катушка индуктивности

10 расположена относительно пластины маятника 5 с минимальным начальным 45 зазором d и обладает при этом максио мальным активным и минимальным индуктивным сопротивлениями, а измерительный автогенератор 12 имеет максимальную выходную Частоту, что и фиксируется электронной схемой 13 преобразования выходного сигнала автогене" ратора 12. При скалярном наклоне объ° екта на угол g(, относительно горизон. та происходит .параллельное смещение пластины маятника 5 относительно верхней (торцовой) поверхности катушки индуктивности 10. При этом зазор

d между поверхностями пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10 всегда увеличивается при увеличении угла наклона объекта от своеГо минимального значения d до своего максимального значения d при максимальМйкс ном угле наклона объекта. Это приводит к снижению активного и повышению индуктивного сопротивлений катушки индуктивности 10 и, как следствие, к уменьшению по сравнению с начальной. выходной частоты измерительного автогенератора 12, что и фиксируется электронной схемой 13 выходного сигнала автогенератора 12. Так как начальный зазор dö между чувствительными к углу наклона элементами устройства изменяется от своего минимального значения только в сторону увеличения при увеличении угла наклона объекта, то выходная частота измерительного автогенератора 12 изменяется от своего начального (максимального) значения только в сторону уменьшения выходной частоты автогенератора. Параллельное смещение при изменении угла наклона объекта в скалярном направлении взг.:модействующих друг с другом пластины маятника 5 и катушки индуктивности 10 осуществляется бла" годаря подвесу маятника минимум на трех нитях 2, 3 и 4 одинаковой длины к внутренней поверхности плоской крышки 8 корпуса 1, параллельной в свою очередь верхней (торцовой) поверхности катушки 10 индуктивности, Число нитей подвеса маятника может быть и большим, но при этом обязательным является условие равенства по длине всех нитей подвеса, так как только это условие позволяет осуществлять параллельное смещение взаимодействующих поверхностей пластины маятника 5 и катушки индуктивности

10 с плоскопараллельным изменением зазора между ними. При этом конфигурации электромагнитных полей катушки иццуктивности и вихревых токов, наводимых катушкой индуктивности в материале пластины маятника, всегда лмеют цилиндрическую форму с центральной симметрией, определяемой центром катушки индуктивности, а следовательно, и максимальным взаимодействием между этими электромагнитными. полями, что позва яет получить высокую точность измерения. Интен1 сивно т ь взаимодействия электромагнитных полей изменяется только при

76 6 ны измеряемого угла наклона благодаря параллельному смещению пластины маятника относительно верхней (торцовой) поверхности катушки индуктивности»

16102

Составитель С.Юмашев

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Редактор К. Крупкина

Заказ 3729 Тираж 399 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 изменении от угла наклона объекта зазора d между катушкой индуктивности 10 и пластиной маятника 5; Длина нитей подвеса и начальный зазор

d выбираются исходя из требуемой

5 чувствительности измерения: увеличение длины нитей подвеса и уменьшение начального зазора d приводят к повыпению чувствительности измерения !О и, наоборот, уменьшение длины нитей подвеса и увеличение начального зазора d> приводят к снижению чувствительности измерения. Радиус R пластины маятника 5 выбирается, исходя из длины нитей подвеса и радиуса катушки 2 так, чтобы при максимальном угле наклона поверхность пласти ны не выходила из электромагнитного поля катушки индуктивности 10, т.е. 20 въполнялось условие R Ъ 1 + r. При этом увеличение площади поверхности пластины маятника не снижает величиФормула из обр ет ения

Устр ойс тв о для пр остр анс т вен ног о определения угла наклона объекта содержащее корпус, маятник в виде пластины с радиусом R, подвес маятника длиной 1, катушку нндуктивности с радиусом r ось которой совмещена с осью подвеса, и измерительный автогенератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона определяемых углов, подве маятника выполнен в виде не менее чем трех нитей равной длины, причем радиусы пластины и катушки индуктивности и длина подвеса связаны соотношением R 1 + r.