Устройство для измерения угла наклона объекта

 

Использование: в измерительной техн|ике, для измерения угла наклона объекта или стабилизации объектов в горизонтальной плоскости. Сущность изобретения: устройство содержит ампулу/частично заполненную магнитной жидкостью на которой закреплены подключенная к ге нератору напряжения первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно, вторичные обмотки, подключенные через дифференциальный усилитель к регистратору , и последовательно соединенные сумматор , компаратор и регулятор напряжения. Входы сумматора подключены к вторичным обмоткам, а регулятор напряжения включен между генератором напряжения и первичной обмоткой. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

Ьедомство ссса ГОСПАТЕНТ СССР) (st)s G 01 С 9/06

Цфу Ъ

-- уф "Д"

- i„„й7Р4 " >e, /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (11) 4932111/10 (22) 30.04.91 (46) 07.02.93. Бюл. N- 5 (71) Производственное объединение "Ижевский механический завод" (72) В.Б.Шрамек и А.Ю.Саблин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 531024, кл, G 01 С 9/36, 1976, !

Авторское свидетельство СССР

N 200786, кл. G 01 С 9/06, 1966. (54)УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУГЛА НА ЛОНА ОБЬЕКТА (57) Использование: в измерительной техн ике, для измерения угла наклона объекта

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов наклона объекта, стабилизации объекта в горизонтальной плоскости, а также в системах автоматического регулирования.

Известно устройство для измерения углов наклона объекта, содержащее корпус в вйде полого шара, до половины заполненного магнитной жидкостью, а также преобразователь, выполненный в виде источника магнитного поля и магнитоуправляемых кОнтактов, попарно размещенных симметрично относительно источника магнитного пОля.

Недостатком устройства является невысокая точность измерений, обусловленная зависимостью проницаемости магнитной жидкости от температуры, а также дискретнОстью выходного сигнала устройства, при Ы 1793223 А1..т или стабилизации объектов в горизонтальной плоскости. Сущность изобретения: устройство содержит ампулу, частично заполненную магнйтной жидкостью, на которой закреплены подключенная к генера-. тору напряжения первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно, вторичные обмотки, подключенные через дифференциальный усилитель к регистратору, и последовательно соединенные сумматор, компаратор и регулятор напряжения.

Входы сумматора подключены к вторичным обмоткам, а регулятор напряжения включен между генератором напряжения и первичной обмоткой. 1 ил.

° е чем уровень квантования определяется числом пар магнитоуправляемых контактов.

Известно устройство для измерения угла наклона объекта, взятое в качестве прототийа, содержащее амйулу, частично К1 заполненную магнитной жидкостью. На ам- () пуле закреплены подключенная к генератору напряжения первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, которые через дифференциальный усилитель подключены к регистратору.

Недостатком известного устройства яв- «ъ ляется невысокая точность измерений, обусловленная зависимостью магнитной проницаемости от температуры, т.е. при фиксированном угле наклона, например, при понижении температуры происходит рост величины магнитной проницаемости магнитной жидкости, приводящий к увеличению выходного сигнала.

1793223

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения влияния ошибки, обусловленной изменениями температуры.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее частично заполненную магнитной жидкостью ампулу, на которой закреплены подключенная к генератору напряжения первичная обмотка и соединенные встречно-последовательно вторичные обмотки, подключенные через дифференциальный усилитель к регйстратору, введе ны последовательно соединенные сумматор, компаратор и регулятор напряжения, причем входы сумматора подключены к вторичным обмоткам, а регулятор напряжения включен между генератором напряжения и первичной обмоткой.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит ампулу 1, частично заполненную магнитной жидкостью 2.

На ампуле 1 закреплены подключенная к генератору 3 напряжения первичная обмотка 4 и соедийенные встречно-последовательно вторичные обмотки 5, подключенные через дифференциальный усилитель 6 к регистратору 7. К вторичным обмоткам 5 также подключены входы сумматора 8, выход которого через компаратор 9 подключен к уп равляющему входу регулятора 10 напряжения, например аттенюатора, включенного между генератором 3 напряжения и первичной обмоткой 4. На второй вход компаратора подается стабилизйрованное напряжение U», не зависящее от температуры, Устройство работает следующим образ,ом.

На первичную обмотку 4 через регулятор 10 напряженйя подается напряжение питания от генератора 3, При горизонтальном положении ампулы 1 магнитная жидкость 2 располагается симметрично относительно половин обмоток 4, 5 и соот ветственно напряжения на половинах обмотки 5 одинаковы и, следовательно, напряжение на выходе дифференциального усилителя 6 равно нулю, а напряжение на

40 температуры (или других факторов) не приводит к изменению напряжения на выходе обмотки 5 и, следовательно, напряжение на входе регистратора 7 зависит только от величины угла наклона устройства.

Использование устройства для измерения угла наклона обьекта позволяет повысить точность измерений в 1,3 раза по сравнению с прототипом, что, в свою очередь, повысит достоверность результатов измерений. позволит сократить число и время измерений, улучшит характеристики систем горизойтирования в рабочем диапазоне температур. выходе сумматора 8 равно сумме напряжений каждой половины обмотки 5.

При наклоне ампулы 1, например, вправо в "правой" половинке обмотки 5 наводится ЭДС большая, чем в "левой" и выходное напряжение дифференциального усилителя

6 изменяется пропорционально разности напряжений в "левой" и "правой" половинках обмотки 5, а фаза выходного напряже"0 ния зависит от того, в какую сторону происходит наклон. Напряжение на выходе сумматора 8 при наклонах ампулы 1 не изменяется, так как повышение напряжения в

"правой" половине обмотки 5 скомпенсировано понижением напряжения на такую же величину в "левой" половине обмотки 5, При неизменном угле наклона и изменении магнитной проницаемости магнитной жидкости 2 под действием температуры, на20 пример при понижении температуры, в половинах обмотки 5 происходит повышение напряжения, обусловленное увеличением магнитной проницаемости, что ведет к увеличению напряжения на входе компаратора

25 9, сравнивающего напряжения с выхода сумматора 8 с опорным напряжением Uon, и соответственно изменению управляющего напряжения на входе регулятора 10 напряжения, вызывающее понижение

30 напряжения питания на первичной обмотке

4 и, как следствие, понижение напряжения на половинах обмотки 5.

Таким образом; благодаря наличию обратной связи изменение параметров магнитной жидкости 2 под действием

1793223

Формула изобретения

Составитель А.Трушин

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор

Заказ 494 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Устройство для измерения угла наклона объекта, содержащее ампулу, частично заполненную магнитной жидкостью, на которой закреплены подключенная к генератору напряжения первичная обмотка и соединенные встречно последовательно вторич1 ные обмотки, подключенные через дифференциальный усилитель к регистрато-! ру, о т л и ч а ю щ е е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибки, обусловленной изменениями температуры, оно снабжено последовательно соединенными сумматором, компаратором и регулятором напряжения, причем входы сумматора подключены к вторичным обмоткам, а регулятор напряжения включен между генератором напряжения и первичной обмоткой.