DE2536907C2 - Kreiselmagnetkompaß-System - Google Patents
Kreiselmagnetkompaß-SystemInfo
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreiselmagnetkompaß-Sjjtem
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art
Bei einem bekannten Kreiselmagnetkompaß-System (US-Patentschrift 33 24 731) ist ein Synchro zwischen
einer Magnetfeldsonde und einem Kurskreisel eingekoppelt. Der Synchro-Rotor erzeugt ein elektrisches
Ausgangssignal, dessen Vorzeichen und Größe von der Richtung und der Größe der Winkelverschiebung zwischen
dem Kurskreisel und der Magnetfeldsonde abhängt, d. h. das Signal ist proportional zum Synchronisationsfehler
zwischen dtra Kreisel und der Magnetfeldsonde.
Die Synchronisation des Kurskreisels mit der Magnetfeldsonde
wird durch einen Drehmomentgeber erreicht, der ein das normale Drehmoment um die horizontale
Achse des Kreisels übersteigendes Drehmoment ausübt, um den vertikalen Rahmen um die vertikale
Achse in einer derartigen Richtung zu präzedieren, daß der Kreisel mit der Magnetfeldsonde während der
Anlaufbedingungen synchronisiert wird und der eine Synchronisation bei einer normalen Drehmoment-Größc
nach dem Anlaufvorgang aufrechterhält.
Zu Anfang wird diese bekannte Vorrichtung eingeschaltet
und der Kreisel-Rotor wird auf eine Betriebsdrehzahl gebracht und wenn das in der Wicklung des
Rotors erzeugte Synchronisationsfehlersignal ein erstes Vorzeichen aufweist, wird ein erstes Relais geschaltet,
das ein einen hohen Pigel aufweisendes elektrisches
Signal von einer Quelle einem ersten Satz von Wicklungen zuführt die eine Drehung in dem Drehmomentgeber
in einer derartigen Richtung erzeugen, daß das Fehlersignal verringert wird. Wenn alternativ das Synchronisationsfehlersignal
ein entgegengesetztes Vorzeichen aufweist so wird es einem zweiten Relais zugeführt, das
schaltet und das einen hohen Pegel aufweisende elektrische Signal einem zweiten Satz von Wicklungen an dem
Drehmomentgeber zuführt, die eine Drehung in einer Richtung erzeugen, die der entgegengesetzt ist die
durch die Ansteuerung des ersten Satzes von Wicklungen erzeugt wurde.
Das einen hohen Pegel aufweisende elektrische Signal wird dem Drehmomentgeber so lange zugeführt
bis der vertikale Kardanrahmen des Kreisels um einen ausreichenden Betrag um seine Achse präzediert wurde,
damit der Kurskreisel in eine Synchronisation mit der Magnetfeldsonde gebracht werden kann. Zu diesem
Zeitpunkt werden die ersten und zweiten Relais abgeschaltet wodurch ein Kreis zwischen der Quelle und
einem Schwellwertdetektor geschlossen wird. Wenn die Drehzahl des Kreisel-Rotors einen vorgegebenen Wert
oberhalb seiner normalen Betriebsgesdiwindigkeit erreicht
so stellt der Detektor die Drehzahl des Rotors fest und schließt einen Kreis von der Quelle durch die
Kontakte der ersten und zweiten Relais zur Spule des dritten Relais. Bei Einschalten des dritten Relais durch
den Ausgang des Schwellwertdetektors wird das Synchronisationsfehlersignal über entsprechende Kontakte
an den drei Relais zum entsprechenden Wicklungssatz in dem Drehmomentgeber zugeführt Als Ergebnis erzeugt
irgendein weiterer Synchronisationsfehler ein elektrisches Ausgangssignal mit einer normalen Größe,
das über die Kontakte der drei Relais dem entsprechenden Wicklungssatz an dem Drehmomentgeber geführt
wird. Damit wird der Kreisel während des Normalbetriebes mit einem normalen Drehmoment präzediert.
Die drei Relais des bekannten Systems sind Relais mit
großen und für hohe Leistungen geeigneten Kontakten, wie dies erforderlich ist, um die einen hohen Pegel aufweisende
Energie an dem jeweiligen Satz von Wicklunge-1 des Drehmomentgebers zu schalten. Daher nehmen
diese Relais ein beträchtliches Volumen ein, was ihre Befestigung in einem getrennten Gehäuse außerhalb
des Kreiselgehäuses erfordert. Weiterhin verringert der hohe Leistungsbedarf die Zuverlässigkeit aufgrund eines
Temperaturanstiegs. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß für Luftfahrzeug-Anwendungen große Relais
sehr unerwünscht sind, weil sie eine sehr fragliche Zuverlässigkeit ein zusätzliches Gewicht, ein übermäßiges
Volumen und hohe Kosten ergeben. Weiterhin sind derartige große Relais Beschleunigungskräften ausgesetzt,
die bei Luftfahrzeug-Anwendungen ein intermittierendes und unerwünschtes Schließen und öffnen der Relaiskontakte
bei Luftfahrzeugmanövern und/oder Schwingungen hervorrufen können.
Weiterhin ist es bei diesem bekannten System möglich, daß der Kreisel-Rotor und der Kardanrahmen vorher
so zum Stillstand gekommen sind, daß der Magnetfeldsonden-Synchro
an dem Kreisel auf eine zweideutige Nullste'le ausgerichtet ist, beispielsweise auf 180°,
ausgehend von der normalen Nullstellung. Daher kann beim Einschalten die bekannte Vorrichtung möglicherweise
diese Fehlausrichtung nicht feststellen und den Kreisel mit der Magnetfeldsonde bei einer Winkelversetzung
von 180° s) iichronisieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kreiselmagnetkompaß-System
der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine verbesserte, zuverlässigere, korn-
paktere und weniger aufwendige Anlauf-Einstelleinrichtung aufweist, die bei allen Anfangsausrichtbedingungen des Kreiselgerätes eine schnelle Ausrichtung
des Kreisels auf den Azimut-Bezug ermöglicht, während das Rotorbauteil des Kreisels mit einer vorgegebenen
Drehzahl in Drehung versetzt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der vertikale Kardanrahmen des Kurskreisels über eine Welle mit dem
Rotor eines Synchros gekoppelt, und die sterngeschalteten Wicklungen des Synchros sind mit den Meßwicklungen der Magnetfeldsonde gekoppelt. Der Rotor des
Synchros liefert ein Ausgangssignal, das proportional zum Nachführfehler zwischen dem Kreisel und der Magnetfeldsonde ist. Der Nachführfehler weist eine Phase
wii!snrschsr.d der Richtun** des Eiristeüiehlers und eine
Amplitude proportional zur Größe dieses Einstellfehlers auf. Die mit geringer Betriebsleistung arbeitende
elektronische Nachführschaltung schließt einen Verstärker mit einer berechneten Phasenverschiebung ein,
der mit dem Rotor des Synchros gekoppelt ist, um das Nachführfehlersignal zu verstärken, das dann durch einen neuartigen Demodulator demoduliert wird, der einen Doppelfrequenzbezug hat, um die Doppelfrequenz-Eigenschaft des Magnetfeldsondensignals zu berücksichtigen, und das Ausgangssignal wird einem eine hohe
Verstärkung aufweisenden Verstärker zugeführt. Das von dem die hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker erzeugte Nachführfehler-Ausgangssignal wird über
zwei Treibertransistoren parallel geschalteten Wicklungen des Drehmomentgebers zugeführt.
Ein Motor, der ein geeigneter Induktionsmotor sein kann, ist mit seinem Rotor mit dem Kreiselrotor gekoppelt, und seine Statorwicklungen sind mit einer Schwellwertdetektorschaltung in der mit geringer Betriebsleistung arbeitenden elektronischen Nachführschaltung
verbunden. Wenn der Motor auf Drehzahl gebracht wird, wodurch die Drehzahl des Rotors in dem Kreisel
erhöht wird, so steigt die Spannung in dem mit dem Schwellwertdetektor verbundenen Stator ebenfalls an,
bis die dem Schwellwertdetektor zugeführte Eingangsspannung einen vorgegebenen Wert übersteigt, so daß
ein Transistor aufgesteuert wird und Relais in dem Kollektorkreis des Transistors eingeschaltet werden. Als
Ergebnis des Einschalten eines der Relais werden die Kontakte in einer Begrenzer-Rückführungsschaltung
des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers geschlossen und -das Nachführfehler-Ausgangssignal
von dem eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker, das den parallel geschalteten Drehmomentgeberwicklungen zugeführt wird, wird danach in seiner Größe
begrenzt
Die Nulldetektorschaltung, die vorzugsweise aus einem Diac und einem Triac besteht, die zwischen dem
Ausgang der Treibertransistoren und dem Eingang des Schwellwertdetektors eingeschaltet sind, stellt jedoch
die Größe der den Drehmomentgeber-Wicklungen zugeführten Nachführfehler-Treiberspannung fest Wenn
die Größe dieser Spannung oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, so stellt der Diac diesen Zustand fest
und hält den Triac in seinem Leitfähigkeitszustand, so daß die Schwellwertdetektorschaitung daran gehindert
wird, die Relais in dem Transistor-Kollektorkreis einzuschalten, so daß effektiv die Hochgeschwindigkeits-Synchronisation verriegelt wird, bis die Synchronisation
vollständig ist Damit führt die verbesserte elektronische Nachführschaltung im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen bekannten System ein eine hohe
Leistung aufweisendes Signal den Drehmomentgeberwicklungen zu, bis der Kreisel im wesentlichen mit der
s Magnetfeldsonde synchronisiert ist, was dadurch angezeigt wird, daß der Kreiselrotor eine vorgegebene
Drehzahl erreicht und daß die Ansteuerspannung unter eine vorgeschriebene Amplitude verringert wird.
Die elektronische Schaltung des Kompaßsystems verwendet diskrete elektronische Bauteile und Subminiaturrelais, die eine beträchtliche Verringerung des
Leistungsverbrauchs, des Volumens, des Gewichtes und der Gesamtsystemkosten ergeben, wobei diese Kombination von Bauteilen ohne weiteres in dem Kreiselge-
häusc untergebracht werden kann, so daß ein getrenntes Elektronikgehäuse entfallen kann. Dadurch ergibt
sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem vorstehend beschriebenen bek2nn***n ^vctpm
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im fol
genden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert.
In der Zeichnung ist eine etwas schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems dargestellt.
Das Azimut-Bezugssystem ist allgemein mit 10 bezeichnet und schließt einen Kurskreisel U, einen lnduk-
tionsmotor 12, ein Synchro 13, das als Magnetfeldsonden-Synchro bezeichnet werden kann, und einen Drehmomentgeber 15 ein, die alle in üblicher Weise in einem
mit 16 bezeichneten Luftfahrzeug in Kardanringen gelagert sind. Eine übliche Magnetfeldsonde 14 wird als ma-
gnetisches Bezugssystem für das Gesamtsystem verwendet Der Kurskreisel 11 weist iinen vertikalen Kardanrahmen 19 auf, der in dem Luftfahrzeug um eine
vertikale Achse 20 drehbar befestigt ist, sowie einen inneren Kardanrahmen oder ein Rotorgehäuse 23, das
um eine normalerweise horizontale Achse 22 gelagert und in üblicher Weise durch nicht gezeigte Nivelliereinrichtungen horizontal gehalten wird. Das Rotorgehäuse
23 schließt einen Rotor 24 ein, der sich um eine Achse 21 frei drehen kann.
Das Synchro 13 schließt eine Einphasen-Rotorwicklung 25 auf dem Synchrorotor ein, der mit dem vertikalen Kardenrahmen 19 des Kreisels 11 um die normalerweise vertikale Achse 20 drehbar verbunden ist Der
Stator des Synchros 13 schließt stenigeschaltete Wick
lungen 26, 27 und 28 ein, die jeweils mit den entspre
chenden sterngeschalteten Wicklungen 30,31 und 32 in
der Magnetfeldsonde 14 verbunden sind, die außerdem eine Erregungswicklung 33 einschließt Ein Transformator 34 weist eine Sekundärwicklung 35, deren Mittelan-
zapfung mit Erde verbunden ist, und eine Primary. 5cklung 36 auf, die eine Teilwicklung einschließt, die mit der
Erregungswicklung 33 verbunden ist Eine Wechselspannungsquelle 40 ist mit ihren Ausgangsanschlüssen
längs der Parallelkombination der Primärwicklung 36
und einer ersten Wicklung 42 des Zweiphasen-Stators
des Motors 12 angeschaltet Ein Rotor 41 des Motors 12 ist um die normalerweise horizontale Achse 21 drehbar
und ist mit dem Rotor 24 des Kreisels 11 verbunden. Die Motor-/Rotor-Anordnung ist selbstverständlich nur
eo schematisch dargestellt, und es ist verständlich, daß der
Motor 12 sich tatsächlich innerhalb des Kreiselrotorgehäuses 22 befindet Eine zweite Wicklung 43 des Stators
des Motors 12 ist mit einem Anschluß mit einem Verbindungspunkt der ersten Wicklung 42 und der Primär-
wicklung 36 verbunden. Der zweite Anschluß der Wicklung 43 ist über eine Leitung 46 mit einem ersten Anschluß eines üblichen Phasenschieberkondensators 44
verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem zweiten
Anschluß der Wicklung 42 über eine Leitung 45 verbunden
ist.
Der Drehmomentgeber 15 schließt einen magnetisierten
Rotor 47 ein, der um die normalerweise horizontale Achse 22 drehbar befestigt und mit dem Rotorgehäuse
23 des Kreisels 11 gekoppelt ist. Ein erster Satz von Wicklungen in dem Drehmomentgeber 15 ist durch
die V'.-r.'klung 50 dargestellt, deren einer Anschluß mit
einem zweiten Satz von Wicklungen verbunden ist, die durch eine Wicklung 51 dargestellt sind. Die anderen
Enden der Wicklungen 50 und 51 sind mit Erde verbunden, so daß eine Parallelschaltung der beiden Spulensätze
erzielt wird, die durch die Wicklungen 50 und 51 dargestellt sind.
Die Leitung 46 des Motors 12 ist mit einem ersten Anschluß eines Widerstandes 52 verbunden, der einen
Eingangswiderstand für eine Schwellwertdetektorschaltung 58 in einer elektronischen Nachführschaltung mit
geringer Leistung bildet. Der zweite Anschluß des Wi
derstandes 52 ist mit einem ersten Anschluß eines Widerstandes 53 und der Anode einer Diode 54 verbunden.
Die Kathode der Diode 54 ist mit den ersten Anschlüssen eines Kondensators 55 und eines Widerstandes 56
verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes 56 ist mit dem zweiten Anschluß eines Widerstandes 57
und der Kathode einer Zener-Diode 60 verbunden. Die Anode der Zener-Diode 60 ist mit dem Basisanschluß
eines Transistors 61 verbunden, dessen Emitteranschluß zusammen mit den zweiten Anschlüssen des Widerstandes
53, des Kondensators 55 und des Widerstandes 57 mit Lrde verbunden ist.
Der Kollektoranschluß des Transistors 61 ist mit der Anode einer Diode 62 und den ersten Anschlüssen von
parallel geschalteten Wicklungen 63 und 64 verbunden, von denen die erstere einen weiter unten beschriebenen
Schalter und die letztere eine Anzeigeflagge oder Verriagelungsfunktionen
steuert. Eine Gleichspannungsquelle V+ ist mit der Kathode der Diode 62 und den
zweiten Anschlüssen der Wicklungen 63 und 64 verbunden.
Die Anode der Diode 54 ist weiterhin mit einem ersten Anschluß eines Kondensators 65 und dem zweiten
Anodenanschluß eines Triac 66 verbunden. Der zweite Anschluß des Kondensators 65 und der erste Anodenanschluß
des Triac 66 sind mit Erde verbunden. Der Torstcueranschluß
des Triac 66 ist mit dem ersten Anodenanschluß eines Diac 67 und den ersten Anschlüssen von
Widerständen 70 und 78 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes 78 ist mit einem ersten Anschluß
eines Widerstandes 71 und einem beweglichen Kontakt 75 eines vom Piloten gesteuerten Schalters 72
verbunden. Eine positive Potentialquelle V+ ist mit einem ersten festen Anschluß 73 des Schalters 72 verbunden,
während eine negative Potentialquelle V— mit einem zweiten festen Anschluß 74 des Schalters 72 verbunden
ist Der zweite Anschluß des Widerstandes 71 ist mit der Anode einer Zener-Diode 76 verbunden, deren
Kathode mit der Kathode einer Zener-Diode 77 verbunden ist Die Anode der Zener-Diode 77 ist mit einem
ersten Anschluß eines Widerstandes 110 verbunden, der
mit einem Kondensator 111 in Reihe mit einer positiven Potentialquelle V+ verbunden ist Die Anode der Zener-Diode
77 ist außerdem mit dem positiven (+) Eingangsanschluß eines eine hohe Verstärkung aufweisenden
Verstärkers 113 und dem ersten Anschluß eines Vorspannungswiderstandes 112 verbunden, dessen
zweiter Anschluß mit Erde verbunden ist
Die Rotorwicklung 25 des Synchro 13 ist mit ihrem ersten Anschluß über einen Eingangswiderstand 80 mit
dem negativen ( — ) Eingangsanschluß eines phasenkompensierten Verstärkers 82 verbunden, während der
zweite Anschluß der Rotorwicklung mit dem Verbindungspunkt zwischen Erde und einem zweiten Eingangswiderstand
81 verbunden ist, der mit dem positiven ( + ) Eingangsanschluß des Verstärkers 82 verbunden
ist. Die Phasenkompensation des Verstärkers 82 wird durch die Parallelkombination eines Kondensators
83 und eines Widerstandes 84 erreicht, die zwischen dem Ausgangsanschluß und dem negativen Eingangsanschluß
des Verstärkers 82 nach Art einer Gegenkopplung eingeschaltet ist. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers
82 ist über die Reihenschaltung eines Kondensators 85 und eines Widerstandes 86 mit dem Verbindungspunkt
der Doppelemitterausgangsanschlüsse eines Transistors 87 verbunden. Der Kollektoranschluß
des Transistors 87 ist mit Erde verbunden, während sein Basissrischlüß mit den Ancdensnschlüsscr. von Zer.er-Dioden
90 und 33 verbunden ist. Die Kathode der Zener-Diode 90 ist über einen Widerstand 91 mit der Anode
einer Diode 92 und einem Ausgangsanschluß eines Brückennetzwerkes 102 am Verbindungspunkt der Kathoden
der Dioden 103 und 104 verbunden. Der Kathodenanschluß der Diode 92 ist über einen Widerstand 95
mit der Anode einer Zener-Diode 94 verbunden, deren Kathode mit der Kathode der Zener-Diode 93 verbunden
ist. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 95 und der Anode der Zener-Diode 94 ist mit einem beweglichen
Kontakt eines manuell betätigten Schalters 96 verbunden, dessen erste Stellung mit Kurskreisel, DG bezeichnet
ist und die eine normalerweise offene Stellung ist, während die zweite Stellung dieses Schalters als
»Nachführung« bezeichnet ist, wobei in dieser Stellung eine Verbindung zur Erde hergestellt ist.
Der Verbindungspunkt des Kathodenanschlusses der Diode 92 und des Widerstandes 95 ist mit dem Verbindungspunkt
eines Kondensators 97 und eines Widerstandes 100 verbunden. Der zweite Anschluß des Kondensators
97 ist mit Erde verbunden und der zweite Anschluß des Widerstandes 100 ist mit der Kathode
einer Zener-Diode 101 verbunden, deren Anode mit Erde verbunden ist. Der Verbindungspunkt des Kondensators
97 mit dem Widerstand 100 ergibt eine erste positive Potentialquelle V+, die in einem Ausführungsbeispiel
eine Spannung von 24 V aufwies, während der Verbindungspunkt des zweiten Anschlusses des Widerstandes
100 und der Kathode der Zener-Diode 101 eine zweite positive Potentialquelle B+ ergibt, die im gleichen
Ausführungsbeispiel nominell + 20 V betrug.
Der Vollweg-Diodenbrückengleichrichter 102
schließt die vier Dioden 103, 104,105 und 106 ein, von denen die Anode der Diode 103 mit der Kathode der
Diode 105 verbunden ist während die Anode der Diode 104 mit der Kathode der Diode 106 verbunden ist, während
die Anoden der Dioden 105 und 106 miteinander verbunden sind. Der Eingang dieser Gleichrichterbrükke
102 ist mit den gemeinsamen Verbindungspunkten der Dioden 103,105 bzw. 104,106 verbunden, dia an die
ersten bzw. zweiten Anschlüsse der mittelangezapften Sekundärwicklung des Transformators 34 angeschaltet
sind. Die Ausgangsanschlüsse der Brücke 102 werden an den gemeinsamen Verbindungspunkten der Diode 103,
104 bzw. 105,106 abgenommen, wobei der letztere Verbindungspunkt
mit dem ersten Anschluß eines Kondensators 107 und dem ersten Anschluß eines Widerstandes
108 verbunden ist Der zweite Anschluß des Widerstandes 108 ist mit der Anode einer Zener-Diode 109 ver-
bunden, deren Kathode zusammen mit dem zweiten Anschluß des Kondensators 107 mit Erde verbunden ist.
Eine erste negative Potentialquelle V—, die in einem Ausführungsbeispiel einen Wert von —24 V hatte, ergibt sich am Verbindungspunkt des Kondensators 107
mit dem Widerstand 108. Eine zweite negative Potentialquelle B—, die in dem gleichen Ausführungsbeispiel
eine Spannung von —20 V aufwies, ergibt sich am Verbindungspunkt des zweiten Anschlusses des Widerstandes 108 mit der Anode der Zener-Diode 109.
Die Kombination der Zener-Diode 90, des Widerstandes 91 und der Vollweggleichrichterbrücke 102 erzeugt
eine vollweggleichgerichtete Ausgangsspannung mit einem Tastverhältnis von 50% (was effektiv eine doppelte
Frequenz der Versorgungsspannung vom Transformator 34 ergibt), die dem Basisanschluß des Doppelemitter-Transistors 87 zugeführt wird, um die Ausgleichsspannung zu demodulieren, die von dem phasenkompensierten Verstärker 82 erzeugt wird.
Das demodulierte Nachführfehlersignal, das am Verbindungspunkt des zweiten Anschlusses des Widerstandes 86 mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der
Emitter des Transistors 82 erzeugt wird, wird über eine Filterschaltung, die aus den in Reihe geschalteten Widerständen 114,116 und dem Nebenschlußkondensator
115, der zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände 114 und 116 sowie Erde eingeschaltet
ist, besteht, dem negativen (—) Eingangsanschluß des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113
zugeführt. Eine Gegenkopplungs-Parallelschaltung, die zwischen dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 113
und dem negativen Eingangsanschluß eingeschaltet ist, umfaßt eine Parallelkombination eines Widerstandes
117 und eines Kondensators 120. Eine zu der aus dem Widerstand 117 und dem Kondensator 120 parallel geschaltete Verstärkungsbegrenzungs-Gegenkopplungsschaitur.g schließt zwei Zener-Diodcn 12Ϊ und 122 ein,
von denen die Anode der Diode 121 mit dem negativen Eingangsanschluß des Verstärkers 113 verbunden ist.
Die Kathode der Diode 121 ist mit der Kathode der Diode 122 verbunden, deren Anode mit einem beweglichen, normalerweise ofienen Kontakt 123 verbunden
ist, während der stationäre Kontakt dieses Schalters mit dem Ausgang des Verstärkers 113 verbunden ist.
Das von dem eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker 113 erzeugte Signal wird über einen Widerstand 124 den Be Basisanschlüssen von Treibertransistoren 125 und 126 zugeführt, die vom n-p-n bzw. p-n-p-Typ sind. Der Kollektor des Transistors 125 ist mit der
positiven Potentialquelle V+ verbunden, während der Kollektor des Transistors 126 mit der negativen Potentialquelle V— verbunden ist. Die Emitter der Transistoren 125 und 126 sind miteinander und mit einem Widerstand 127 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes 127 ist mit der zweiten Anode des Diac 67 und
mit dem ersten Anschluß eines Nebenschlußkondensators 132 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit Erde
verbunden ist. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 127 mit den Emittern der Transistoren 125 und 126 ist
mit dem Verbindungspunkt des Satzes von parallel geschalteten Wicklungen 50 und 51 in des Drehmomentgebers 15 verbunden.
Ein Nachführ-Anzeiger 131 spricht auf das Nachführ-Fehlersignal an und zeigt an, daß der Kreisel in richtiger
Weise der Magnetfeldsonde 14 nachgeführt wird, und weiterhin wird die Richtung angezeigt, in der der Kreisel durch die Betätigung des schnellen Nachführschalters 72 nachgeführt werden sollte. Ein Verstärker 150 ist
mit seinem invertierenden Eingang mit dem Verbindungspünkt des Kondensators 115 und des Widerstandes 116 über einen Koppelwiderstand 151 verbunden
und der Ausgang des Verstärkers 150 ist mit dem Anzeiger 131 über einen Widerstand 152 verbunden. Eine
Parallelschaltung aus einem Widerstand 153 und einem Kondensator 154 wird als Gegenkopplungsschaltung
für den Verstärker 150 verwendet, um eine Dämpfung des Anzeigers während ihrendeiner Schwingung der
normalerweise pendeiförmig befestigten Magnetfeldsonde 14 zu erzielen.
Die Kombination aus dem Vollwegbrückengleichrichter 102, dem Kondensator 97, dem Widerstand 100
und der Zener-Diode 101 ergibt positive Potentialquellen V+ und B+ an den Verbindungspunkten des Kondensators 97 und des Widerstandes 100 bzw. des Widerstandes 100 mit der Kathode der Diode 101, die ab
positive Potentiale für die Transistoren 61 und 125, den manuellen Schalter 72, den Kondensator 111 und die
Verstärker 82 bzw. 113 verwendet werden. Die Kombination aus dem Vollwegbrückengleichrichter 102, dem
Kondensator 107, dem Widerstand 108 und der Zener-Diode 109 ergibt negative Potentialquellen V— und B—
die für den Kollektor des Transistors 126, den manuellen Schalter 72 und die Verstärker 82,113 verwendet werden. Somit ergibt die Sekundärwicklung 35 des Transformators 34, deren Mittelanzapfung mit Erde verbunden ist und die mit dem Vollwegbrückengleichrichter
102, dem Kondensator 97, dem Widerstand 100, der Diode 101 und dem Kondensator 107, dem Widerstand 108
und der Diode 109 kombiniert ist, positive und negative Potentialquellen unter Verwendung einer minimalen
Anzahl von elektronischen Bauteilen.
In Betrieb wird Wechselstromleistung gleichzeitig an die Primärwicklung 36 des Transformators 34 und die
Statorwicklung 42 des Induktionsmotors 12 dadurch angelegt, daß der Ein-Aus-Schalter der Wechsclspannungsquelle 40 in die Ein-Stellung gebracht wird. Sofort
wird eine Erregungsspannung an die Erregungswicklung 32 der Magnetfeldsonde 14 angelegt und positive
und negative Gleichspannungspotentiale V r B— und V—, B' werden erzeugt und an die jeweiligen vorstehend genannten Anschlüsse angelegt. Der Rotor 41 des
Motors 12 beginnt langsam, sich in Abhängigkeit von der Wechselspannung zu drehen, die den Zweiphasen-Statorwicklungen zugeführt wird, und schließlich wird
der Rotor 24 des Kreisels 11 auf die normale Betriebsdrehzahl gebracht. Während die Drehzahl des Rotors 41
ansteigt, wird das Potential an der Leitung 46 vergrößert, und gleichzeitig hiermit wird ein Ausgangssignal
längs der Rotorwicklung 25 des Synchros 13 erzeugt Dieses Signal zeigt den Nachführfchler an, der eine Phase entsprechend der Richtung der Verstellung zwischen
dem Kreisel 11 und der Magnetfeldsonde 14 und eine Amplitude proportional zur Größe der Verstellung zwischen diesen Bauteilen aufweist Das Nachführfehlersignal wird den Eingangsanschlüssen des phasenkompensierten Verstärkers 82 entsprechend der Richtung der
Verstellung zwischen dem Kreisel 11 und der Magnetfeldsonde 14 zugeführt Um die an dem Transistor 87
erzeugte Moduiationsspannung mit dem Ausgangssigna] von dem Verstärker 82 zu synchronisieren, wird die
Phasenverschiebung zwischen der der Erregungswicklung 32 zugeführten Erregungsspannung und der längs
der Rotorwicklung 25 erzeugten Ausgangsspannung berechnet Eine Kompensation wird in der Gegenkopplungsschaltung des Verstärkers 82 erzeugt die aus der
Parallelkombination des Kondensators 83 und des Wi-
derstandes 84 besteht.
Wie es für den Fachmann gut bekannt ist, weist der MagnetfeiJsondenausgang an seinen Schenkeln 30, 31
und 32 und entsprechend in den Magneifeldsonden-Synchro-Schenkeln
die doppelte Erregungsfrequenz auf, d. h. wenn die Erregungsfrequenz der Quelle 40 beispielsweise
400 Hz beträgt, so weist der Ausgang der Magnetfeldsonden-Synchro-Rotorwicklung 25 eine
Frequenz von 800 Hz auf. Um daher einen demodulierten Nachführfehler mit richtigem Vorzeichen und richtiger
Größe zu erzeugen, ist ein effektives 800 Hz-Bezugssignal erforderlich. Die vollweggleichgerichtete
400 Hz-Spannung, die am gemeinsamen Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden 103 und 104 erzeugt
wird, wird der Basis des Transistors 87 über den Widerstand 91 und die Zener-Diode 90 zugeführt. Der Schaltpegel
der Zener-Diode 90 ist so ausgewählt, daß die Zener-Diode an einem Amplitudenpunkt der vollweggieichgcrichicten
Spannungsschwir.gung derart ein-
und ausschaltet, daß sich ein Signal mit 800 Hz und einem Tastvej äältnis von 50% ergibt, so daß eine 800 Hz-Bczugsspannung
erhalten wird, die vollständig für die Zwecke dieses Systems ausreicht. Dieses 800 Hz-Signal
wird der Basis des Transistors 87 zugeführt und demoduliert das Nachführfehler-Ausgangssignal, das dem gemeinsamen
Verbindungspunkt der Emitter des Transistors 87 zugeführt wird. Die Kombination aus dem Widerstand
114 und dem Kondensator 115 filtert das demodulierte
Signal, das resultie-ende Nachführ-Gleichspannungssignal wird über den Widerstand 116 dem negativen
Eingang des eine höhe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113 zugeführt.
Wenn es erwünscht ist, das Azimut-Bezugssystem in der DG-(Kurskreisel-)Betriebsweise zu betreiben, wird
die Nachführung dadurch abgeschaltet, daß der Schalter 96 in die mit DG bezeichnete Stellung gebracht wird.
Hierdurch wird die Erdverbindung für den Widerstand 95 beseitigt, so daß der Transistor 87 durchgesch.iltet
bleibt und damit das Nachführsignal abschaltet. Die Dioden 94 und 93 ergeben einen Schutz gegen irgendwelche
V+ oderß+ Störungen oder andere Störungen.
Das demodulierte, gefilterte Nachführfehlersignal, das dem negativen Eingangsanschluß des eine hohe
Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113 zugeführt wird, wird verstärkt und den Basen der Drehmomentgebcr-Steuertransistoren
125 und 126 zugeführt, uni eine Nachführfehler-Treiberspannung zu erzeugen, die sich
von einem positiven Wert von etwa B+ bis zu einem negativen Wert von etwa B— ändern kann. Diese Treiberspannung
wird dem gemeinsamen Verbindungspunkt der parallel geschalteten Wicklungen 50 und 51 in
dem Drehmomentgeber 15 zugeführt Weil die Wicklungen 50 und 51 parallel geschaltet sind und die Treiberspannung
entweder positiv oder negativ sein kann, wird die Drehrichtung des Rotors 47 durch die Polarität
der Treiberspannung gesteuert, die den Wicklungen 50 und 51 zugeführt wird. Eine Nachführfehler-Treiberspannung
mit positiver Polarität ruft ein Drehmoment auf das Rotorgehäuse 23 in einer ersten Richtung hervor,
während eine Nachführfehler-Treiberspannung mit negativer Polarität ein Drehmoment in entgegengesetzter
Richtung hervorruft, um den Kreise? in einer bestimmten
Richtung und um einen bestimmten Betrag zu präzedieren, damit der Nachführfehler auf Null verringert
wird.
Es ist verständlich, daß der volle Bereich oder Ausgang
des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113 zur Verfügung steht, wenn die durch die Relaiswicklung
63 betätigten Kontakte des Schalters 123 in der Begrenzer-Gegenkopplungsschaltung ihre offene
Stellung aufweisen. Wenn die in der Leitung 46 des Induktionsmotors 12 erzeugte Spannung den Schwellwerk
s des Detektors 58 übersteigt, wird der Transistor Cl, der
sich normalerweise im gesperrten Zustand befindet, durchgeschaltet, und die Relaiswicklungen 63 und 64 in
dem Kollektorkreis werden erregt. Andere Kontakte der Wicklungen 63 oder 64 können für verschiedene
ίο andere Funktionen, wie z. B. Autopilot-Auf schaltung
und Instrumentenflaggen-Überwachung, verwendet werden, wodurch angezeigt wird, daß der Motor 12 und
der Kreisel 11 die normale Betriebsdrehzahl erreicht haben. Zusätzlich werden die normalerweise offenen
{nicht erregten) Kontakte 123 in der Begrenzer-Gegenkopplungsschaltung des eine hohe Verstärkung aufweisenden
Verstärkers 113 geschlossen, so daß die Größe des Nachführfehlersignals, das den Treibertransistoren
125 und 126 vom Verstärker !!3 zugeführt wird, begrenzt
wird. Dies ist ein normalerweise einen niedrigen Wert aufweisendes Signal, das ein niedriges Drehmoment
auf den Kreisel 11 derart ausüben kann, daß die normale langsame Nachführung in der Größenordnung
von einigen Grad pro Minute erzeugt wird.
Wenn die Amplitude der dem Drehmomentgeber 15 zugeführten Nachführfehler-Treiberspannungen oberhalb
eines berechneten Wertes liegt, der durch die Kombination der Bauteile unter Einschluß des Widerstandes
127, des Diac 67 und des Widerstandes 70 bestimmt ist, die eine Nulldetektorschaltung bilden, so wird der Triac
66 durchgeschaltet und das über den Widerstand 52 von der Leitung 46 zugeführte Eingangssignal wird gegen
Erde kurzgeschlossen, so daß der Schwellwertdetektor 58 an einer Aktivierung gehindert wird. Weil das Anlauf-Nachführfehlersignal
üblicherweise einen großen Anfangswert des Nachführfehler-Treibersignals aufgrund
der Tatsache erzeugt, daß der Kreisel 11 zu Anfang aus der Nivellierung herausgetrieben wird, wie dies
weiter unten beschrieben wird, befindet sich der Diac 67
zu Anfang in seinem durchgeschalteten Zustand. In einem Ausführungsbeispiel betrug dieser Wert ungefähr
± 18 V Gleichspannung am Ausgang der Drehmoment-Treibertransistoren 125,126.
Die Diac 67 weist eine bistabile Charakteristik auf, die
es ermöglicht, daß er entweder durch ein großes positives oder ein großes negatives Potential durchgeschaltet
wird, während die Übertragungscharakteristik des Triac 66 hiermit insofern kompatibel ist, als dieser durch ein
Torsteuersignal von dem Diac 67 in den Leitfähigkeitsso zustand getriggert werden kann, das entweder ein positives
oder negatives Potential aufweist. Weil die Übertragungscharakteristik des Diac derart ist, daß er im
leitfähigen Zustand bleibt, bis die Spannung an ihm weniger als 1 V beträgt, bleibt der Diac 67 im leitfähigen
Zustand, bis die dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Wicklungen 50 und 51 zugeführte Nachführfehler-Treiberspannung
nominell einen Nullwert erreicht hat, wodurch angezeigt wird, daß der Kreisel 11 im wesentlichen
vollständig mit der Magnetfeldsonde 14 synchronisiertist.
Wenn der Diac 67 geschaltet wird, wird die dem Torsteueranschluß des Triac 66 zugeführte Spannung beseitigt,
so daß der Kurzschluß des Einganges der Schwellwertdetektorschaltung
58 aufgehoben wird. Weil der Kreiselrotor 24 wahrscheinlich die normale Betriebsdrehzahl erreicht hat, überschreitet der Spannungspegel
an der Leitung 46 dann die Schwellwertspannung des Detektors 58, und der Transistor 61 wird eingeschaltet,
so daß die Relaiswicklungen 63 und 64 erregt werden,
die ihrerseits die normalerweise offenen Kontakte 123 der Begrenzer-Gegenkopplungsschaltung an dem eine
hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker 113 schließen.
Die vorstehende Anordnung ergibt eine Möglichkeit zur zwangsweisen Verriegelung des Systems in einer
schnelleren Synchronisationsbetriebsart, bis die Synchronisation vollständig ist und der Rotor die Betriebsdrehzah! erreicht hat. Wenn beispielsweise während des
Inbetriebsetzens und Anlaufens des Systems aus irgendeinem Grund das Nachführfehlersignal auf einen niedrigen Wert abfällt, d.h. während einer Kreiselnutation
den Nullwert durchläuft, bevor der Rotor die Betriebsdrehzahl erreicht, so bleibt die Schnellnachführung eingeschaltet, weil das Drehzahlsignal von dem Rotor-DrehzahhneBfühler nicht ausreicht, um den Relaisschalter 123 auszulösen. Wenn umgekehrt aus irgendeinem
Grund der Rotor die Drehzahl erreicht hat, das System jedoch noch nicht synchronisiert ist, so unterdrücken
der Diac 67 und der Triac 66 das Drehzahlsignal, sq daß
es den Relaisschalter 123 nicht auslösen kann. Weiterhin ergibt die vorstehende Anordnung des Diac 67 und des
Triac 66 eine Möglichkeit zur Verriegelung des Systems in der normalen Langsam-Nachführbetriebsart, weil,
wenn der Schalter 123 einmal geschlossen ist, der maximale Ausgang der Drehmomentgeber-Treibertransistoren nicht ausreicht um den Diac zu zünden.
Um sicherzustellen, daß das Nachführfehlersignal während des anfänglichen Ankufzustandes des Azimut-3ezugssystems eine eine große Amplitude aufweisende
Nachführfehler-Treiberspannung erzeugt, und um die Möglichkeit zu vermeiden, daß sich der Kreiselrotor zu
Anfang auf einer falschen Nullstellung befindet, d. h. um 180° gegenüber asr Nullstellung verdreht, sind Einrichtungen vorgesehen, die zu Anfang den Kreisel mechanisch stören. Zu diesem Zweck wird ein anfänglicher
Impulseingang an dem positiven Eingangsanschluß des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113
am Verbindungspunkt des Widerstandes 110 mit der Anode der Zener-Diode 77 erzeugt. Dieser Impuls wird
beim Einschalten des Systems durch das positive Potential V+ erzeugt das am Eingang des Kondensators 111
in Abhängigkeit von dem Anlegen des Wechselstrompotentials von der Quelle 40 an die Primärwicklung 36
des Transformators 34 erzeugt wird.
Damit wird beim Einschalten des Systems die anfängliche hohe Anstiegsgeschwindigkeit des positiven Potentials V+ am Verbindungspunkt des Kondensators 97
mit dem Widerstand 100 in Abhängigkeit von dem Gleichspannungsausgang der Brücke 102 durch den
Kondensator 111 festgestellt, und es wird ein großer Stromimpuls erzeugt der über den Strombegrenzungswiderstand 110 dem positiven Eingangsanschluß des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113 zugeführt wird. Weil der Rotor 24 des Kreisels 11 sich
noch nicht zu drehen begonnen hat oder sich gerade bewegt dreht die Ausgangsspannung von dem eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker 113, die den
Wicklungen 50 und 51 zugeführt wird, das Rotorgehäuse 23 vollständig, wodurch momentan der Kreiselrotor
24 aus seiner Nivellierung herausgedrückt wird. Wenn dann der Rotor sich zu drehen beginnt, versucht das
Rotorgehäuse 23 zu nutieren, wodurch sichergestellt wird, daß der Synchro-Rotor zwangsweise von einer
möglichen Nullstellung oder einer nahezu Nullstellung fortgetrieben wird, die außerdem eine »falsche« Nullstellung gewesen sein kann. Als Ergebnis wird ein gro
ßes Nachführfehlersignal sichergestellt und dieses Nachführfehlersignal wird über die eine niedrige Leistung aufweisende elektronische Schaltung weitergeleitet wie dies weiter oben beschrieben wurde, um den
Kreisel 11 mit der Magnetfeldsonde 14 in der richtigen Nullstellung zu synchronisieren. Dieses Merkmal vermeidet das Problem einer falschen Nullstellung, wie es
sich bei der bekannten Anordnung nach der US-Patentschrift 33 24 731 ergibt wie dies weiter oben erläutert
wurde.
Der Anzeiger 131 liefert einer Bedienungsperson eine optische Anzeige der Größe und Polarität des Nachführfehler-Treibersignals, das den Drehmomenterzeugungseinrichtungen zugeführt wird, und er zeigt weiter-
H hin die Richtung an, falls die Bedienungsperson eine
manuelle Nachführung durchführen wilL Wenn die Bedienungsperson daher eingreifen will und das automatische System manuell übersteuern will, kann sie dies über
den Schalter 72 tun. Dieser Schalter liefert ein festes
Eingangssignal an den eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker 113. Dadurch, daß der bewegliche
Arm 75 des manuellen Schalters 72 in entweder die positive oder die negative Stellung gebracht wird, wird
ein positives oder negatives Potential dem positiven
Eingangsanschluß des eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärkers 113 zugeführt Gleichzeitig liefert
der Schalter 72 außerdem einen Strom durch den Widerstand 78, um den Triac 66 einzuschalten, der seinerseits ein Abschalten des Transistors 61 bewirkt so daß
die Kontakte 123 geöffnet werden, was bewirkt daß der Verstärker 113 in der Schnellnachführ-Betriebsweise
arbeitet Der Kreisel 11 wird in der Richtung entsprechend der manuellen Einstellung des Schalters 72 durch
die Bedienungsperson gedreht Sollte sich die Bedienungsperson jedoch bei der Einstellung des Schalters 72
irren, übernehmen die elektronischen Nachführschaltungen automatisch bei Freigabe des Schalters und führen den Kreisel 11 in eine Synchronisation mit der Magnetfeldsonde 14, wie dies weiter oben beschrieben
wurde.
Claims (13)
1. Kreiselmagnetkompaß-System mit einem Kurskreisel, der im Normalbetrieb den von einer Ma- s
gnetfeldsonde festgestellten magnetischen Meridiandaten nachgeführt wird, mit einem zwischen
dem Kurskreisel und der Magnetfeldsonde eingekoppeltem Synchro zur Erzeugung eines Nachführfehlersignals, mit einem Antriebsmotor für den Ro-
. tor des Kurskreisels, mit Drehzahldetektoreinrichtungen zur Lieferung eines Signals entsprechend der
Drehzahl des Rotors, mit einem Drehmomentgeber, der mit dem Kurskreisel gekoppelt ist und die Azimut-Stellung des Kurskreisels steuert und mit einer
elektronischen Schaltung, die auf das Nachführfehlersignal und das Rotordrehzahlsignal anspricht, um
den Drehmomentgeber so zu steuern, daß der Kurskreisel mit den Magnetfeldsondendaten synchronisiert wird ynd die zwischen dem Synchro und dem
Drehmomentgeber eingeschaltete Verstärkereinrichtungen zur Lieferung eines Nachführfehler-Treibersignals an den Drehmomentgeber in Abhängigkeit von dem Nachführfehlersignal und auf das
Nachführfehlersignal ansprechende Nulldetektoreinrichtungen einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkereinrichtungen (82,
113, 125, 126) das Nachführfehler-Treibersignal an den Drehmomentgeber für Werte der Rotordrehzahl unterhalb eines vorgegebenen Wertes liefern,
daß die zwischen dem Motor (12) und den Verstärkereinrichtungen (82,! 13,125.126) eingeschalteten
Drehzahldetektoreinrich»ungen (52—61) die Verstärkung der Verstärkereimicht; igen für Werte der
Rotordrehzahl oberhalb eines vorgegebenen Wertes begrenzen, und die Nuiidetektoreinrichtungen
(66, 67, 127) zwischen Verstärkereinrichtungen (82, 113,125,126) und den Drehzahldetektoreinrichtungen (52—61) eingeschaltet sind und auf das Nachführ-Treibersignal ansprechen und die Begrenzung
der Verstärkung der Verstärkereinrichtungen (82, 113, 125, 126) durch die Drehzahldetektoreinrichtungen verhindern, bis das Nachführfehler-Treibersignal unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt,
wodurch angezeigt wird, daß der Kreisel (11) im wesentlichen mit der Magnetfeldsonde (14) synchronisiert ist.
2. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkereinrichtungen einen phasenkompensierten Ver-
stärker (82) einschließen, bei dem die Phasenkompensation durch eine Widerstands-Reaktanz-Gegenkopplungsschaltung (83, 84) mit Bauteilwerten
erzielt wird, die durch die von dem Synchro (13) und der Magnetfeldsonde (14) erzeugte berechnete Phasenverschiebung bestimmt sind.
3. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstärkungseinrichtungen einen eine hohe Verstärkung aufweisenden Verstärker (113) mit einer Ge-
genkopplungsschaltung (117, 120—123) einschließen, und daß die Gegenkopplungsschaltung eine im
Normalbetrieb offene Gegenkopplungsbegrenzungsschaltung (121 —123) einschließt.
4. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine hohe
Verstärkung aufweisende Verstärker (113) Schalterelemente (63, 64, 123) aufweist, die mit den Dreh
zahldetektoreinrichtungen (52 bis 61) gekoppelt sind, um die normalerweise offene Gegenkopplungs-Begrenzungsschaltung (121 bis 123) bei Werten der
Kreiselrotordrehzahl oberhalb des vorgeschriebenen Wertes zu schließen.
5. Kreiselmagnetkompaß-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkereinrichtungen Einrichtungen
(125, 126) zur Lieferung eines bipolaren Nachführfehler-Treibersignals an den Dehmomentgeber (15)
einschließen und daß der Drehmomentgeber Sätze von parallel geschalteten Wicklungen (50, 51) einschließt.
6. Kreiselmagnetkompaß-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahldetektoreinrichtungen
Schwellwertdetektoreinrichtungen (60, 61), die mit den Schaltereinrichtungen (63,64,123) zu deren Erregung in Abhängigkeit von einem Rotordrehzahlsignal proportional zu den Werten der Kreiselrotordrehzahl oberhalb eines vorgegebenen Wertes in
Verbindung stehen, und Begrenzereinrichtungen (121,122) einschließen, die mit den Schaltereinrichtungen (63,64,123) und dem Verstärker (113) gekoppelt sind, um die Verstärkung des Verstärkers (113)
in Abhängigkeit von den eingeschalteten Schaltereinrichtungen zu begrenzen.
7. Kreiselmagnetkompaß-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nulldetektoreinrichtungen einen mit
den Verstärkereinrichtungen (82, 113,125, 126) gekoppelten Diac (67) zur Messung der Amplitude des
Nachführfehler-Treibersignals und zur Lieferung eines Ausgangssignals entsprechend dieses Signals
einschließen.
o. Kreiseirnagneikompaß-Systeni nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuiidetektoreinrichtungen weiterhin einen mit den Drehzahldetektoreinrichtungen (52 bis 61) gekoppelten
Triac (66) einschließen, der auf das Diac-Ausgangssignal anspricht, um die Drehzahldetektoreinrichtungen in Abhängigkeit davon zu sperren, daß die Diac-Ausgangssignale eine Amplitude größer als die Torsteuer-Steuerspannung des Triac aufweisen.
9. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 8, dadurch kennzeichnet, daß manuell betätigbare Synchronisiereinrichtungen (72) und hierauf
ansprechende Einrichtungen (70, 78) zur weiteren Steuerung des Triac (66) derart vorgesehen sind, daß
die Drehzahldetektoreinrichtungen (52 bis 61) in Abhängigkeit von der manuellen Betätigung der Synchronisiereinrichtungen gesperrt werden.
10. Kreiselmagnetkompaß-System nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine elektrische Leistungsquelle
mit einem Schalter (40) zur Zuführung von elektrischer Betriebsleistung an die Magnetfeldsonde (14),
den Antriebsmotor (12), die elektronische Schaltung, sowie Impulsschaltungseinrichtungen (110,111) vorgesehen sind, die auf die Betätigung der Schaltereinrichtungen (40) ansprechen, um ein momentanes
großes Signal an den Drehmomentgeber (15) zu liefern, damit dieser zu Anfang den Kreisel (11) insgesamt aus irgendeiner Position fortbewegt, die dieser
zuletzt eingenommen hatte, so daß ein großer Wert für das Nachführfehlersignal erzeugt wird.
11. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri-
sehe LeistungsqueUe eine Gleichstromquelle (102)
einschließt und daß die Impulsschaltungseinrichtungen
einen Kondensator (111) einschließen, der in Serie zwischen der Gleichstromquelle und dem Drehmomentgeber
(15) geschaltet ist
12. KreiselmagnetkomDaß-System nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kurskreisel (11) und der Magnetfeldsonde
(14) gekoppelte Spannungsquelle eine vorgegebene Frequenz aufweist, daß die Magnet- to
feldsonde (14) ein Ausgangssignal an den Synchro (13) liefert, dessen Frequenz dem Doppelten der vorgegebenen
Frequenz entspricht, daß das von dem Synchro (13) erzeugte Nachführfehlersignal eine
Frequenz aufweist, die gleich dem Doppelten der vorgegebenen Frequenz ist daß die elektronische
Schaltung eine Einrichtung zur Lieferung eines die doppelte Frequenz aufweisenden Bezugssignals zur
Verwendung mit dem Nachführfehlersignal einschließt, daß diese Einrichtung Vollweggleichrichterdemente
(102), die auf die Spannung mit der vorgegebenen Frequenz ansprechen und eirv2 voilweggleichgerichtete
Spannung liefern, und in einer Richtung leitfähige Elemente (90) einschließen, die auf
eine vorgegebene Amplitude der vollweggleichgerichteten Spannung ansprechen, um eine Ausgangsspannung
zu liefern, deren Frequenz dem Doppelten der vorgegebenen Frequenz entspricht und die ein
Tastverhältnis von 50% aufweist
13. Kreiselmagnetkompaß-System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer
Richtung leitfähigen Elemente eine Zener-Diode (90) einschließen.
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Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
US4109391A (en) * | 1977-01-10 | 1978-08-29 | Sperry Rand Corporation | Portable surveying compass with flux valve and gyrocompass alignment modes |
US4266432A (en) * | 1978-04-24 | 1981-05-12 | The Singer Company | Gyro motor control |
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US5752412A (en) * | 1994-07-26 | 1998-05-19 | Raytheon Anschutz G.M.B.H. | Process for scanning of gyroscopic instrument and a gyroscopic instrument using this process |
CN108106615B (zh) * | 2017-12-08 | 2023-07-28 | 中船重工西安东仪科工集团有限公司 | 一种可设定初始航向的水下mems航向陀螺 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB790031A (de) * | ||||
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US2998727A (en) * | 1959-03-24 | 1961-09-05 | Sperry Rand Corp | Heading reference system for navigable craft |
US3276273A (en) * | 1962-06-25 | 1966-10-04 | Sperry Rand Corp | Earth's magnetic field responsive apparatus |
US3324731A (en) * | 1964-09-16 | 1967-06-13 | Sperry Rand Corp | Start-up conditioning means for an azimuth reference |
-
1974
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-
1975
- 1975-07-15 CA CA231,553A patent/CA1047807A/en not_active Expired
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DE2536907A1 (de) | 1976-03-04 |
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Owner name: SPERRY CORP., 10104 NEW YORK, N.Y., US |
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