Фотоэлектрическое устройство для съема информации с ротора бескарданного гироскопа

 

адтттИ Юзнлн

Е ЕСо

Ио--,.ктду

@кбл.отек

OnИСЛН @Е

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 449238

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДИТИЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено15.02.73 (21) 1882238/40-23 (51) М. Кл. (r Olc 19/28 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный «омнтет

Совета Министров СССР во делам изабретеннй и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 05.11,74. Бюллетень № 41 (53) УДК 629.7.058 47, .082 5(088.8) Дата опубликования описания 25.04.75 (72) Авторы изобретения С. Т. Коваль, В. Н. Бондар, 10, А. Сигида и Л. С„Климчук (71) Заявитель Киевский Ордена Ленина политехнический институт (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ СЪЕМА

ИНФОРМАЦИИ С РОТОРА БЕСКАРДАННОГО. ГИРОСКОПА

1 !

Изобретение относится к оптико-элект- . ронным устройствам съема информации о

:пространственном положении оси вращения бескарданных гиросистем в навигационных устройствах.

Известно фотоэлектрическое устройство с широтно-импульсной модуляцией длясъема . информации о пространственном положении оси вращения сферического ротора.

В таком устройстве съем информации осуществляется оптическим Методом с использованием ортогональных неподвижных относительно корпуса гироскопа фотодатчиков, построенных по авторефлекторной схеме.

Однако для обеспечения достаточного для работы соотношения сигнала к шуму это устройство требует большой мощности излучателя, что, в свою очередь, вызывает ! дополнительные погрешности за счет перегрева датчика и снижает надежность работы устройства.

С целью повышения точности и надежности работы в предложенном(устройстве каждый фотодатчик состоит из дополщ тельного синхронизирующего и измерительного авторефлекторов с твердотельными источ-! никами излучения — светодиодами, а на ро-. тор нанесены две дополнительные "синхронизируюшие" линии (одна по меридиальной окружности перед логической, другая перед функциональной, по форме повторяющая ее) с точностью нанесения, не влияющей на точность системы съема информации.

10 На выходе дополнительного авторефлектора, светодиод которого работает в непрерывном режиме, возникают сигнальные импульсы с малым отношением сигнала к шуму от всех линий, нанесенных на роторе, 15 Импульсы от "синхронизируюших" линий с помощью импульсного усилителя мощности и одновибратора включают светодиод измерительного авторефлектора, который излучает короткие световые импульсы повышен20 ной мощности только на время прохождения информационных линий.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — фотодатчик; на фиг. 3 — временные пиаграм25 лбы.

449238

Фотоэлектрическое устройство состоит из сферического ротора 1 с рисунком в ви- де двух синхронизирующих линий 2, 3, логической 4, опорной 5 и функциональной 6 ливий. илевтиаиых, фотолатчииов Ф - 7, Фр, Ф1,, расположенных в корпусе под, веса по осям црямоугольной системы координат Х, 9, Х, трех идентичных электронных каналов Т, II и Ш фотодатчиков Ф, 10

Ф, Ф соответственно и вычисли ;гель 8:, пространственного положения ротора.

Фотодатчик содержит в одном корпусе 9 два авторефлектора,состояших из измеритель15 . ного светодиода 10, оптическая ось которого совпадает с осью Ц прямоугольной системы координат и синхронизирующего светодиода 11, наклонных полупрозрачных зеркал 12, синхронизирующего фотоприем 20 ника 13„линз 14, измерительного фотоприемника 15 и диафрагм 16.

Для включения измерительного светоди-

1 ода 10 применены одновибратор 17 и импульсный усилитель мощности 18.

Принципы работы всех фотодатчиков и . электронных каналов идентичны, поэтому рассмотрим работу фотодатчика Фр в случае, когда поверхность ротора зачернена, а линии обладают отражательной ;способностью, При вращении ротора синхронизируюший . светодиод 11 излучает непрерывно, и его световой поток с помощью линзы концентрируется на поверхности ротора в виде

, светового пятна, B моменты прохождения линий отраженный световой поток с помощью полупрозрачного зеркала направля« ется на синхронизирующий фотоприемник

13, на выходе которого возникают сигналь „ ные импульсы от линий. Эти импульсы запускают одновибратар 17, сигналы с которого поступают на усилитель мощности 18. !

На выходе этого усилителя появляется импульс, под воздействием которого светоди- 45 од 10 излучает большой световой поток на время прохождения только логической, опорной и функциональной линий через поле зрения измерительного авторефлектора.

Для более четкого освещения линий расстояние 6 между световыми пятнами измерительного и синхронизирующего авторефлекторов взято несколько меньшим, чем расстояние пг. между синхронизирующими и измерительными линиями (логической и функциональной), Отраженный световой импульс преобразуется измерительным фотоприемником 15 в электрические импульсы с большим отношением сигнала к шуму. Импульсы поступают в каналы фотодатчиков, где происходит формирование и измерение временных интерва лов Е р и Т, Результаты измерения временных интервалов поступают в вычислитель 8, где по определенному алгоритму определяют направляющие косинусы или непосредственно углы пространственного положения ротора.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое устройство длясъема информации с ротора бескарданного гироскопа, на котором нанесены опорная и функциональная линии, содержащее авторефлектор, образованный излучателем, оптическая ось которого совпадает с одной из осей свистемы координат, наклонным полупрозрачным зеркалом и фотоприемником, подключенным через формирователь временного интервала и его измеритель к вычислителю пространственного положения ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства за счет увеличения отношения сигнала к помехе при одновременном уменьшении интегральной мощности излучателя, оно снабжено дополнительным авторефлектором, однавибратором и импульсным усилителем мощности; причем выход фотоприемника дополнительного авторефлектара подключен к управляющему входу одновибратора, а выход последнего через импульсный усилитель мощности соединен с излучателем основного авторефлектора.