Устройство для определения угланаклона об'екта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<н853390

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 1106.79 (21) 2778112/18-10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 07,0881. Бизллетемь Йо 29 (51)М. Кл.з

0 01 С 9/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 528. 541 (088.8) Дата опубликованияописания 070881

Е.Н.Быстрова, В.Л.Кудрявцев и Л.A.Ôàèíáåðã„ : -.:,,- р "

„1 :;: :- .:., 1

1 1

- "- — — -." (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для определения угла наклона объектов, и может быть использовано в аппаратуре систем контроля и сигнализации изменений положения тел относительно первоначального состояния.

Известны устройства для определения углов наклона объекта относительно горизонта, содержащие чувствительный элемент в виде жидкостного уровня — конденсатора или электромагнитного маятника, усилитель и следящий привод или исполнительный магнитноэлектрический элемент t1) .

Такие устройства обладают некоторыми недостатками: съем информации в аналоговом виде, что вызывает необхс римость введения дополнительных преобразователей информации, имеющих собственную погрешность, при использовании данных устройств в, цифровой технике.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является устройство для определения углов наклона объекта относительно горизонта, содержащее чувствительный элемент, установленный на упругой подвеске, генератор высокой частоты, фазочувствительный усилитель и следящий привод, выполненный в виде магнитоэлектрической системы (2(.

Недостатком данного устройства является необходимость дополнительно-. го преобразования сигнала для получения информации об угле наклона объекта в цифровом виде. Введение дополнительных преобразователей информации внесет собственную погрешность в систему и приведет к потере точности.

Целью изобретения является повы15 шение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент и фазо20 чувствительный усилитель, а также магнитоэлектрический механизм, механически жестко связанный с чувствительным элементом, и генератор опорной частоты, введены последовательно соединенные элемент И, реверсивный счетчик и преобразователь код-напря— жение, причем первый вход элемента

И соединен с выходом фазочувствительного усилителя, второй вход — c

30 генератором опорной частоты, выход .

853390

tO

55 преобразователя код-напряжение соединен с магнитно-электрическим механизмом, и выход реверсивного счетчика является выходом устройства.

Индукционный преобразователь является чувствительным элементом, с выхода которого через фазочувствительный усилитель снимается информация о знаке ошибки. Эта информация управляет реверсивным счетчиком, включенным в контур системы, с выхоца счетчика через преобразователь код-напряжение в катушки деМпфера подается напряжение, меняющееся по линейному закону. В результате в счетчике оказывается записанным двоичное слово, цифровое значение которого пропорционально углу наклона.

На чертеже приведена блок-схема устройства. с

Устройство содержит индукционный датчик угла 1 (чувствительный элемент), фазочувствительный усилитель

2, элемент И 3, реверсивный счетчик

4, преобразователь код-напряжение 5, магнито-электрический механизм б.

Индукционный маятниковый датчик угла отклонения 1 состоит из статора, жестко закрепленного на корпусе, и ротора, подвешенного к корпусу на двух пластинчатых пружинах, которые позволяют ротору перемещаться в заданной плоскости измерения. На роторе имеется магнит, который вместе с катушками, прикрепленными к корпусу датчика, образует магнитоэлектрический механизм б. Фазочувствительный усилитель 2 представляет собой фазочувствительный демодулятор в сочетании с усилителем, работающим в ключевом режиме. Элемент И 3 представляет собой логическую схему совпадения, а реверсивный счетчик 4 является п-разрядным последовательным счетчиком.

В качестве преобразователя коднапряжение 5 используется диодная матрица в сочетании с операционным усилителем.

Устройство работает следующим образом.

Нри отклонении устройства относительно горизонта его ротор в силу маятниковых свойств остается вертикальным, а статор перемещается. Расположение катушек ротора относительно статора становится несимметричным„ а напряжение с роторных обмоток, вклеенных по дифференциальной схеме,становятся неодинаковыми. С выхода индукционного датчика снимается сигнал рассогласования, пропорциональный углу отклонения, которнй поступает на вход фазочувствительного усилителя 2, являющегося знаковым звеном и формирующего знак "+" при одной фазе сигнала, и знак при другой фазе сигнала. Эта информация, заполненная частотой через элемент И 3, управляет реверсивным счетчиком 4. С выхода счетчика цифровая информация в виде параллельного кода поступает на вход преобразователя код-напряжение 5 и преобразуется в напряжение постоянного тока.

Под действием этого напряжения в катушках магнито-электрического механизма 6 возникает электрический ток, силы взаимодействия которого с магнитным полем постоянного магнита ротора отклоняют маятник в противоположном направлении,. Иаятник отклоняется на угол, при котором статор одинаково перекрывает обе катушки ротора, при этом с выхода реверсивного счетчика снимается цифровой код, пропорциональный и соответствующий углу наклона. Выход реверсивного счетчика является выходом устройства.

Использование изобретения позволяет: повысить точность систеьм, снять информацию об угле наклона объекта в цифровом виде, расширить диапазон измерения углов.

Формула изобретения устройство для определения угла наклона объекта, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент и фазоч вствительный усилитель, а также магнитно-электрический механизм, механически жестко связанный с чувствительным элементом и

Э генератор оперной частоты, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпаения точности, в устройство введены последовательно соединенные элемент И, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, причем первый вход элемента И соединен. с выходом фазочувствительного усили теля, второй вход — с генератором опорной частоты, выход преобразователя код-напряжение соединен с магнитно-электрическим механизмом, а выход реверсивного счетчика служит выходом устройства.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9502221, кл. G 01 С 9/06, 02.07.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9394661, кл. G 01 C 9/18, 04.06.71 (прототип).

Owe

Составитель А.ИЬ агнлин

Техред A. Савка Корректор 31.Иван

Редактор О.Филиппова

Заказ 5617/12 Тираи 642 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, X-35, Раумская иао., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4