JPH0736023B2 - Angular velocimeter of a ship - Google Patents

Angular velocimeter of a ship

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JPH0736023B2
JPH0736023B2 JP62007170A JP717087A JPH0736023B2 JP H0736023 B2 JPH0736023 B2 JP H0736023B2 JP 62007170 A JP62007170 A JP 62007170A JP 717087 A JP717087 A JP 717087A JP H0736023 B2 JPH0736023 B2 JP H0736023B2
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voltage
angular velocity
output
angle
input
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晶一 小暮
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、船舶の角速度を測定する船舶の角速度計に係
り、特に、角度情報の密度が少ない場合にあっても高精
度で高分解能を維持できる船舶の角速度計の改良に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an angular velocity meter of a ship for measuring the angular velocity of the ship, and particularly, to achieve high accuracy and high resolution even when the density of angle information is low. The improvement of the angular velocity meter of a ship that can be maintained.

〈従来の技術〉 従来公知のこの種の技術としては、例えば特公昭60−32
803号に記載されたものがある。第2図は従来の技術の
説明に供する図である。
<Prior Art> As a conventionally known technology of this type, for example, Japanese Patent Publication No. 60-32
There is one described in No. 803. FIG. 2 is a diagram for explaining the conventional technique.

第2図において、1は角度情報を出力するジャイロコン
パスである。このジャイロコンパス1においては、転輪
球2が2つのジンバルリングにより2軸自由に支持され
るコンテナ3に支持液4,水銀5等によって支持・収納さ
れている。
In FIG. 2, reference numeral 1 is a gyro compass that outputs angle information. In this gyro compass 1, a roller ball 2 is supported and stored by a supporting liquid 4, mercury 5 and the like in a container 3 which is biaxially supported by two gimbal rings.

船舶が針路を変える(旋回)とこの転輪球2は、常に北
を向いているためにコンテナ3との間に相対的な位置の
違いが発生する。このために、電圧が発生し、この発生
した電圧は、スリップリング6から取出されてサーボア
ンプ7に導かれる。サーボアンプ7の出力は、サーボモ
ータにジェネレータが直結されたサーボモータジェネレ
ータ8を回転させる(サーボモータの回転速度は船舶の
回転速度に比例するので、サーボモータに直結されてい
るジェネレータの出力も船舶の旋回角速度に比例す
る)。サーボモータジェネレータ8の機械的出力はギヤ
機構9を介して発信シンクロ10に加えられる。発信シン
クロ10からはステータ巻線によりsinθsinωt,sin(θ
+2π/3)sinωt,sin(θ−2π/3)sinωt(但しω
は電源周波数、θはシンクロ軸の基準位置からの角度
(シンクロホーマット)、tは時間)に比例した角度情
報(電圧)が得られる。この角度情報は、受信シンクロ
11に導かれ、ギヤ機構12を介してコンテナ3を転輪球2
との違いがなくなるように回転させる。
When the ship changes its course (turning), this roller ball 2 always faces north, and therefore a relative position difference occurs with the container 3. Therefore, a voltage is generated, and the generated voltage is taken out from the slip ring 6 and guided to the servo amplifier 7. The output of the servo amplifier 7 rotates the servo motor generator 8 whose generator is directly connected to the servo motor. (Since the rotation speed of the servo motor is proportional to the rotation speed of the ship, the output of the generator directly connected to the servo motor is also Proportional to the turning angular velocity of. The mechanical output of the servo motor generator 8 is applied to the transmission sync 10 via the gear mechanism 9. From the transmitter synchro 10, the stator winding sin θsin ωt, sin (θ
+ 2π / 3) sinωt, sin (θ-2π / 3) sinωt (however, ω
Is the power supply frequency, θ is the angle (synchronization format) from the reference position of the synchro axis, and t is the angle information (voltage) proportional to time. This angle information is
Guided by 11, the container 3 is transferred through the gear mechanism 12 to the rolling ball 2
Rotate so that there is no difference with.

ところで、この角度情報は、第3図の従来の船舶の角速
度計のブロック構成図に導かれる。以下、この第3図を
用いて従来の技術を説明する。
By the way, this angle information is introduced to the block diagram of the conventional angular velocity meter of the ship shown in FIG. The conventional technique will be described below with reference to FIG.

発信シンクロ10からの角度情報θaは、変換器13に導か
れてsin,cosに変換された後に所定電圧と比較され、船
舶の旋回方向に応じ、船舶の旋回角速度に比例した出力
となった後に指示計14に出力される。
The angle information θa from the transmission synchro 10 is guided to the converter 13 and converted into sin and cos, and then compared with a predetermined voltage. Output to the indicator 14.

13aは入力される角度情報(電圧)θaをsinθ・sinω
t,Cosθ・sinωtとして出力するスコットトランス(以
下「ST」という)である。このST13aの出力は同期整流
回路13b,全波整流回路13cで同期整流,平滑されてsin
θ,cosθとなる。この信号は角度情報を1°あたり1回
転する発信シンクロ10から得るもので、シンクロ1回転
あたり80パルス(後述の分圧回路数の4倍)の出力を得
る回路として設計する場合、20個の分圧回路A1…A20
ら構成されるアッテネータ13dに導かれる。このアッテ
ネータ13dでは、sinθに比例する電圧とcosθに比例す
る電圧との比が求められた後に分圧回路A1…A20に対応
する比較器C1…C20から成るコンパレータ13eの各々に導
かれて比較された上で回路D1…D20から成るワンパルス
回路13fに導かれる。ワンパルス回路13fの回路D1…D20
の夫々は、比較出力の立上がりで作動するパルス発生回
路と、出力の立下りで作動するパルス発生回路との2つ
のタイプの回路から成る。このワンパルス回路13fの回
路D1…D20の出力は2系統となりワンショットマルチバ
イブレータ回路13g,13hで各々一定のパルスに変換さ
れ、同期整流回路13i/比較器13l及び同期整流回路13k/
比較器13mからの信号に基づいて左旋回,右旋回を区別
して単位時間あたりの数が旋回角速度に比例したパルス
列として出力するゲート回路13iに導かれる。ゲート回
路13iの出力はクランプ回路13n,13pで一定波高値になる
ように波形整形された後、平滑回路13gで平滑され、
正,負の直流電圧となって電圧電流変換器13rに導かれ
て電流に変換されて指示計14に出力する。
13a shows the input angle information (voltage) θa as sin θ ・ sin ω
It is a Scott transformer (hereinafter referred to as “ST”) that outputs t, Cos θ · sin ωt. The output of this ST13a is synchronously rectified and smoothed by the synchronous rectifier circuit 13b and the full-wave rectifier circuit 13c, and the sin
θ and cos θ. This signal is obtained from the transmission synchro 10 that makes one rotation per 1 degree of angle information. When designing as a circuit that obtains an output of 80 pulses per synchro rotation (4 times the number of voltage dividing circuits described below), 20 It is guided to an attenuator 13d composed of a voltage dividing circuit A 1 ... A 20 . In this attenuator 13d, after the ratio between the voltage proportional to sin θ and the voltage proportional to cos θ is obtained, the attenuator 13d is connected to each of the comparators 13e including the comparators C 1 ... C 20 corresponding to the voltage dividing circuit A 1 ... A 20. After being compared with each other, they are led to the one-pulse circuit 13f composed of the circuits D 1 ... D 20 . One-pulse circuit 13f circuit D 1 … D 20
Each is composed of two types of circuits, a pulse generating circuit that operates at the rising edge of the comparison output and a pulse generating circuit that operates at the falling edge of the output. The outputs of the circuits D 1 ... D 20 of the one- pulse circuit 13f are two systems, and are converted into constant pulses by the one-shot multivibrator circuits 13g and 13h, and the synchronous rectification circuit 13i / comparator 13l and the synchronous rectification circuit 13k /
Based on the signal from the comparator 13m, the left turn and the right turn are distinguished and the number per unit time is guided to a gate circuit 13i which outputs a pulse train proportional to the turning angular velocity. The output of the gate circuit 13i is shaped by the clamp circuits 13n and 13p so that the waveform has a constant peak value, and then smoothed by the smoothing circuit 13g.
Positive and negative DC voltages are introduced into the voltage-current converter 13r, converted into current, and output to the indicator 14.

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところでこの従来の技術は、1°あたり1回転する発信
シンクロ10からの角度情報を用いて1°あたり80パルス
を出力する角速度を得るような構成となっている。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, this conventional technique is configured to obtain an angular velocity that outputs 80 pulses per 1 ° by using the angle information from the transmitting synchro 10 rotating once per 1 °. There is.

しかしながら一部の船舶にあっては、例えば、10°あた
り1回転の角度情報密度の少ないシンクロ信号を発信す
る発信シンクロ等を使用するものもあり、従来の技術で
は10°あたり80パルス、即ち、1°あたり8パルスしか
出力しない事となる。この様な発信シンクロの出力を上
記変換器13に導くようにしたのでは、精度,分解能が1/
10に落ちてしまう事となる。これを防止するために例え
ば1回転あたり800パルスと角度情報密度を10倍に上げ
ることも考えられるが、このようにすると構成素子の数
が膨大となる等、種々の面からみて実務的ではないとい
う問題がある。
However, in some ships, for example, there is one that uses a transmission synchro that transmits a synchro signal with a small angle information density of one rotation per 10 °, and in the conventional technology, 80 pulses per 10 °, that is, Only 8 pulses are output per 1 °. If the output of such transmission sync is guided to the converter 13, the accuracy and resolution are 1 /
It will fall to 10. In order to prevent this, for example, it is possible to increase the angular information density by 10 times with 800 pulses per rotation, but if this is done, the number of constituent elements becomes enormous and it is not practical from various viewpoints. There is a problem.

本発明は、この従来の技術の問題点に鑑みてなされたも
のであって、角度情報密度が少ない場合でも高精度で高
分解能の角速度を得ることができ、しかも、電源電圧/
周波数,位相及び温度等の影響を受けにくい船舶の角速
度計を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of this conventional technique, and it is possible to obtain an angular velocity with high accuracy and high resolution even when the angle information density is small, and the power supply voltage /
It is an object of the present invention to provide an angular velocimeter for a ship that is not easily affected by frequency, phase and temperature.

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的を達成するために、本発明は、 発信シンクロから入力した角度情報を指示計で指示可能
な角速度信号に変換する変換器を具備した船舶の角速度
計において、 前記変換器は、 前記角度情報と単位時間に変化する角速度のデジタル入
力角との差角に比例した交流電圧を出力するソリッドス
テート制御変圧機と、 このソリッドステート制御変圧機から入力した交流電圧
の振幅に比例した直流電圧を得ると共に、この直流電圧
の増減を前記ソリッドステート制御変圧機の電源の位相
差に基づいて行う同期整流回路と、 この同期整流回路から入力した電圧に比例した周波数の
パルス列を出力する電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力するパルス列に基づいて計数
値が計数され、前記ソリッドステート制御変圧機にデジ
タル入力角を出力する第1計数器と、 前記電圧制御発振器のパルス列によって計数値が計数さ
れ、一定周期のパルスを発生するクロック発生回路から
入力されるパルスに基づいてリセットされる第2の計数
器と、 を設け、前記第2の計数器がリセットされる前の計数値
に基づいて角速度信号を得ることを特徴としている。
<Means for Solving Problems> In order to achieve such an object, the present invention is directed to a ship equipped with a converter that converts angle information input from a transmitting sync into an angular velocity signal that can be indicated by an indicator. In the angular velocity meter, the converter includes a solid state control transformer that outputs an AC voltage proportional to a difference angle between the angle information and a digital input angle of the angular velocity that changes per unit time, and an input from the solid state control transformer. The DC voltage proportional to the amplitude of the AC voltage is obtained, and the DC voltage is increased / decreased based on the phase difference of the power source of the solid state control transformer, and the DC voltage is proportional to the voltage input from the synchronous rectification circuit. A voltage-controlled oscillator that outputs a pulse train of a specified frequency, and a count value is counted based on the pulse train that the voltage-controlled oscillator outputs, A first counter that outputs a digital input angle to the state control transformer, and a count value is counted by the pulse train of the voltage controlled oscillator, and the count value is reset based on a pulse input from a clock generation circuit that generates a pulse of a constant cycle. And a second counter, which obtains the angular velocity signal based on the count value before the second counter is reset.

〈実施例〉 以下本発明の実施例を第1図の本発明の具体的一実施例
を示す船舶の角速度計のブロック線図に基づき説明す
る。尚、第1図において第2図及び第3図と重複する部
分は同一番号を付してその説明は省略する。
<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to a block diagram of a vessel angular velocity meter showing a specific embodiment of the present invention in FIG. In FIG. 1, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第1図において、15はジャイロコンパス1からのシンク
ロ信号(3線式の電圧信号)入力又はこれと類似(例え
ばレゾルバ信号)のホーマットによる角度情報θa1を入
力してこの角度情報θa1を指示計(ここでは単に指示の
みをする計器を指すのではなく、その外に表示装置等角
速度を用いる計器等を総称していうものとする)で指示
・表示等が可能な角速度信号に変換する変換器である。
この変換器15は、第1計数器15aとソリッドステート制
御変圧機(以下「D/CT」という)15bと周波数変換回路1
5cと第2計数器15dとクロック発生回路15eと出力部15f
とから構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 15 is a synchro signal (three-wire voltage signal) input from the gyrocompass 1 or angle information θa 1 by a format similar thereto (for example, a resolver signal) is input and the angle information θa 1 is designated. A converter that converts into an angular velocity signal that can be instructed / displayed with a meter (in this case, it does not refer to an instrument that only gives an instruction, but collectively refers to an instrument that uses an angular velocity of a display device, etc.) Is.
This converter 15 includes a first counter 15a, a solid state control transformer (hereinafter referred to as "D / CT") 15b, and a frequency conversion circuit 1
5c, second counter 15d, clock generation circuit 15e, and output unit 15f
It consists of and.

第1計数器15aは前回までの角度情報(以下「デジタル
入力角」という)φを出力すると共に周波数変換回路15
cからの周波数のパルス列を入力してD/CT15bの正,負に
応じて計数値を増減(アップダウン)する例えば14bit
構成のアップダウン・カウンタから成る。
The first counter 15a outputs the angle information up to the previous time (hereinafter referred to as "digital input angle") φ, and the frequency conversion circuit 15
Input the pulse train of frequency from c to increase / decrease (up / down) the count value according to the positive / negative of D / CT15b, eg 14bit
Consists of a configuration up / down counter.

D/CT15bは、角度情報θa1とデジタル入力角φとを入力
して角度情報の差角に比例する電圧を発生する。尚、こ
のD/CT15bは基本機能的にはシンクロ制御変圧機(CT)
をソリッドステート化した例えばST15b1,象現選択回路
15b2,cosマルチプライヤ15b3,sinマルチプライヤ15b4
増幅器15b5及び出力トランス15b6等から成る。
The D / CT 15b receives the angle information θa 1 and the digital input angle φ and generates a voltage proportional to the difference angle of the angle information. This D / CT15b is basically a synchro control transformer (CT).
Solid state, eg ST15b 1 , quadrant selection circuit
15b 2 , cos multiplier 15b 3 , sin multiplier 15b 4 ,
It comprises an amplifier 15b 5 and an output transformer 15b 6 .

周波数変換回路15cは、D/CT15bの出力を周波数に変換し
て第1計数器15aに出力すると共に後段の第2計数器15d
に出力する、例えば同期整流回路15c1とVCO15c2とから
成る。この時、同期整流回路15c1は入力される交流信号
の振幅に比例し、位相により正,負の値をとる直流信号
を発生する構成から成る。又、VCO15c2は入力電圧に比
例する周波数のパルス列を発生する構成から成る。
The frequency conversion circuit 15c converts the output of the D / CT 15b into a frequency and outputs it to the first counter 15a, and at the same time, the second counter 15d in the subsequent stage.
Output to, for example, a synchronous rectifier circuit 15c 1 and a VCO 15c 2 . At this time, the synchronous rectification circuit 15c 1 is configured to generate a DC signal that is proportional to the amplitude of the input AC signal and takes positive or negative values depending on the phase. Further, the VCO 15c 2 is configured to generate a pulse train having a frequency proportional to the input voltage.

第2計数器15dは、VCO15C2の周波数のパルス列を入力し
てD/CT15bの正,負(同期整流回路15c1のとる正,負)
に応じて計数値を増減すると共にクロック発生回路15e
からの一定周期のパルス列から成るクロックによって一
定周期でリセットを繰返してこの時の角速度を意味する
計数値を出力する。
The second counter 15d inputs the pulse train of the frequency of VCO15C 2 and the positive / negative of the D / CT 15b (the positive / negative of the synchronous rectification circuit 15c 1 )
The clock generation circuit 15e
Reset is repeated at a constant cycle by a clock composed of a pulse train having a constant cycle from to output a count value that means the angular velocity at this time.

出力部15fは第2計数器15dの出力を入力して外部に角速
度信号を出力する。このために、第2計数器15dの出力
をラッチするラッチ回路15f1と、このラッチ回路15f1
ラッチされたデジタル値を入力してアナログ値に変換し
て出力(アナログ<直流>出力)するデジタルアナログ
変換器(以下「DAC」という)15f2と、DAC15f2の出力と
例えば交流電源からの交流信号Eとを掛算(振幅変調)
して交流化して出力(アナログ<交流>出力)するアナ
ログ掛算器15f3とから構成されている。
The output unit 15f inputs the output of the second counter 15d and outputs an angular velocity signal to the outside. Therefore, the latch circuit 15f 1 for latching the output of the second counter 15d and the digital value latched by the latch circuit 15f 1 are input, converted into an analog value and output (analog <DC> output). a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as "DAC") 15f 2, multiplication and AC signal E from the output and for example the AC power supply DAC15f 2 (amplitude modulation)
Then, it is composed of an analog multiplier 15f 3 which is converted into an alternating current and output (analog <AC> output).

このように構成されることで各部の動作は以下のように
なる。
With this configuration, the operation of each part is as follows.

D/CT15bは、角度情報θa1と第1計数器15aに設定されて
いるデジタル入力角φを入力して差角(θa1−φ)のsi
nに比例する交流電圧(A・sinωt・sin(θa1
φ))(A:出力電圧を決定する定数)を発生する。
The D / CT 15b inputs the angle information θa 1 and the digital input angle φ set in the first counter 15a to obtain the si of the difference angle (θa 1 −φ).
AC voltage proportional to n (A ・ sin ωt ・ sin (θa 1
φ)) (A: constant that determines the output voltage).

今、角度情報θa1とデジタル入力角φが等しくないと、
D/CT15bから出力される交流信号(電圧)は、同期整流
回路15c1で交流信号の振幅に比例し、位相により正,負
の値をとる直流信号に変換され、VCO15c2で入力電圧に
比例する周波数のパルス列に変換される。VCO15c2の出
力は第1計数器15a,第2計数器15dに導かれて夫々計数
値が増減される。
Now, if the angle information θa 1 and the digital input angle φ are not equal,
The AC signal (voltage) output from the D / CT 15b is proportional to the amplitude of the AC signal in the synchronous rectifier circuit 15c 1 , converted into a DC signal that takes positive and negative values depending on the phase, and is proportional to the input voltage in the VCO 15c 2. Is converted into a pulse train of the frequency The output of the VCO 15c 2 is guided to the first counter 15a and the second counter 15d and the count value is increased or decreased respectively.

この結果、D/CT15bの出力は、第1計数器15aからのデジ
タル入力角φと角度情報θa1とが一致するところでゼロ
となり、故に、第1計数器15aの計数もストップする。
以上により角度情報θa1とデジタル入力角φは常に等し
く、角度情報θa1が変化するとデジタル入力角φは同じ
速度で変化することになり、VCO15c2の出力は角速度に
比例した周波数のパルス列となる。
As a result, the output of the D / CT 15b becomes zero when the digital input angle φ from the first counter 15a and the angle information θa 1 match, and therefore the counting of the first counter 15a also stops.
From the above, the angle information θa 1 is always equal to the digital input angle φ, and when the angle information θa 1 changes, the digital input angle φ changes at the same speed, and the output of the VCO 15c 2 becomes a pulse train with a frequency proportional to the angular speed. .

従って、第2計数器15dでVCO15c2からの出力である角速
度に比例した周波数のパルス列を入力してD/CT15bの
正,負(同期整流回路のとる正,負)に応じて計数値を
増減し、クロック発生回路15eからの一定周期のパルス
列から成るクロックにより一定周期でリセットを繰返し
ていれば、第2計数器15dの出力は単位時間内の角度変
化、即ち、角速度を意味する計数値を出力することな
る。
Therefore, the second counter 15d inputs the pulse train of the frequency proportional to the angular velocity which is the output from the VCO 15c 2 and increases / decreases the count value according to the positive / negative of the D / CT 15b (the positive / negative of the synchronous rectification circuit). However, if resetting is repeated at a constant cycle by a clock composed of a pulse train of a constant cycle from the clock generation circuit 15e, the output of the second counter 15d shows an angular change within a unit time, that is, a count value indicating an angular velocity. It will be output.

この第2計数器15dの出力を出力部15fのラッチ回路15f
でラッチした後に、そのまま出力すればデジタル角速度
が出力信号として得られる(即ち、出力部15fはこのラ
ッチ回路15fのみで構成されることもあり得る)。又、
ラッチ回路15fでラッチした後に、DAC15f2を介して出力
すればアナログ(直流)角速度が出力信号として得られ
る。更にDAC15f2の出力をアナログ掛算器15f3で交流信
号Eと振幅変調すればアナログ(交流)角速度が出力信
号として得られる事となる。
The output of the second counter 15d is fed to the latch circuit 15f of the output section 15f.
If it is output as it is after being latched by, the digital angular velocity can be obtained as an output signal (that is, the output section 15f may be composed of only this latch circuit 15f). or,
After being latched by the latch circuit 15f and then output via the DAC 15f 2 , an analog (direct current) angular velocity can be obtained as an output signal. Further, if the output of the DAC 15f 2 is amplitude-modulated with the AC signal E by the analog multiplier 15f 3 , an analog (AC) angular velocity can be obtained as an output signal.

尚、同期整流回路15c1の出力とDAC15f2の出力は角速度
を表示する直流電圧という同一の次元のものであるので
理論的には同期整流回路15c1の出力を外部に角速度信号
として出力することも可能であるが、 :出力のスケールファクタを合せやすいこと、 :VCO15c2がゼロ点付近に不感帯を持ちやすい事のほか
に直線性に劣ることがあるため帰還回路の利得を上げて
精度を向上させること、 等の理由から、実際上は第1図のように、第2計数器15
d以降の回路を追加した方がよりよこととなる。
Note that the output of the synchronous rectifier circuit 15c 1 and the output of the DAC 15f 2 are of the same dimension as the DC voltage that indicates the angular velocity, so theoretically the output of the synchronous rectifier circuit 15c 1 should be output as an angular velocity signal to the outside. It is also possible, but :: It is easy to match the output scale factor,: VCO15c 2 tends to have a dead zone near the zero point, and linearity is poor. Therefore, the gain of the feedback circuit is increased to improve accuracy. In practice, as shown in FIG. 1, the second counter 15
It is better to add circuits after d.

尚、第1図は主として方位の角速度を求める場合につい
て説明したが他の信号例えばピッチ角やロール角等の傾
斜信号についても出力諸元として、同様の構成とするこ
とで傾斜に関する角速度が得られる。即ち、第1図の様
な構成を各情報毎に例えば3系統設ければ船舶の旋回/
傾斜の夫々の角速度が得られる事となる。
Note that although FIG. 1 mainly describes the case of obtaining the angular velocity of the azimuth, other signals, for example, the inclination signals such as the pitch angle and the roll angle are also output specifications, and the angular velocity related to the inclination can be obtained by the same configuration. . That is, if the system as shown in FIG.
Each angular velocity of the tilt will be obtained.

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に本発明を説明したように、
本発明の船舶の角速度計によれば、以下のような効果を
得ることができる。
<Effects of the Invention> As described above in detail with reference to the embodiments of the present invention,
According to the ship angular velocity meter of the present invention, the following effects can be obtained.

:既存のジャイロコンパスやそれに類似の装置等角度
信号を出力する装置に簡単に追加して目的とする角速度
信号が高精度で且つ高信頼性をもって得られると共に、
ソリッドステートの為に小型で軽量且つ低電力消費なも
のとすることができる。
: The target angular velocity signal can be obtained with high accuracy and reliability by simply adding it to an existing gyro compass or similar device such as a device that outputs an angle signal.
Since it is a solid state, it can be made small, lightweight and low in power consumption.

:角度情報θa1とデジタル角度信号φとの比較によっ
ているため、電圧,周波数の変動及び移相や温度の影響
を受けず、従って高精度で且つ高分解能な出力を得るこ
とができる。精度は、周波数変換回路の特性にほとんど
依存せず、D/CTのビット数(通常14ビット)やクロック
の周波数安定度やDACの精度等に依存するが、これ等は
いずれも市販品で十分のものがあるので簡単に高精度を
得ることが可能である。
: Since the angle information θa 1 is compared with the digital angle signal φ, it is not affected by voltage and frequency fluctuations, phase shifts and temperature, and therefore, highly accurate and high resolution output can be obtained. The accuracy hardly depends on the characteristics of the frequency conversion circuit, but depends on the number of D / CT bits (usually 14 bits), the frequency stability of the clock, the accuracy of the DAC, etc., but these are all commercially available products. It is possible to easily obtain high precision because there is one.

従って、例えば1°あたり1回転しこの1回転するよう
な密度の高いシンクロ信号を入力する場合には分解能が
(計数器等のビット数にもよるが)非常に向上し、従っ
てこれよりも密度が少ない、例えば10°あたり1回転す
るようなシンクロ信号を入力する場合にあっても、充分
高精度な角速度を得ることができることとなる。
Therefore, for example, in the case of inputting a highly synchronized signal which makes one revolution per 1 ° and makes one revolution, the resolution is greatly improved (depending on the number of bits of the counter etc.), and therefore the density is higher than this. Even when inputting a synchro signal having a small number, for example, one rotation per 10 °, a sufficiently high angular velocity can be obtained.

具体的にいえば、従来の技術において1°あたり1回転
するような密度の高いシンクロ信号を入力し、1回転で
80パルス出力する場合には、1秒間に1パルス得られる
0.75°/min、即ち(1/80)°/sec×60secが分解能の限
界となるが、本発明において、例えば第1計数器15aを1
2bitで構成すれば、10°あたり1回転するような密度の
少ないシンクロ信号を入力する場合でも1秒間に1パル
ス得られる0.15°/min、即ち(10/212)°/sec×60sec
(但し“212”は12bitを表す)まで分解能が向上するこ
とからも容易に判る。
Specifically, in the conventional technique, a high-density sync signal that makes one rotation per 1 ° is input, and one rotation makes one rotation.
When outputting 80 pulses, one pulse can be obtained per second
The resolution is limited to 0.75 ° / min, that is, (1/80) ° / sec × 60 sec, but in the present invention, for example, the first counter 15a is set to 1
With 2bit, 0.15 ° / min can be obtained for 1 pulse per second even when inputting a sync signal with low density such as one rotation per 10 °, that is, (10/2 12 ) ° / sec × 60sec.
(Where "2 12" represents a 12bit) readily apparent from the fact that improving the resolution up.

:デジタル,アナログいずれの出力も得られるので、
指示計のタイプにとらわれることがない。更にいえばこ
のような構成とすることで広く他の計器等に角速度信号
を提供することが可能である
: Since both digital and analog outputs can be obtained,
Don't worry about the type of terminal. Furthermore, by adopting such a configuration, it is possible to widely provide the angular velocity signal to other measuring instruments and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の具体的一実施例を示す船舶の角速度計
のブロック構成図、第2図は従来の技術の説明に供する
図、第3図は従来の舶用の角速度計のブロック構成図で
ある。 1……ジャイロコンパス、2……転輪球、3……コンテ
ナ、4……支持液、7……サーボアンプ、10……発信シ
ンクロ、11……受信シンクロ、14……指示計、13,15…
…変換器。
FIG. 1 is a block diagram of a vessel angular velocity meter showing a specific embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional technique, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional vessel angular velocity meter. Is. 1 ... Gyro compass, 2 ... Roller ball, 3 ... Container, 4 ... Support liquid, 7 ... Servo amplifier, 10 ... Send sync, 11 ... Receive sync, 14 ... Indicator, 13, 15 ...
…converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発信シンクロから入力した角度情報を指示
計で指示可能な角速度信号に変換する変換器を具備した
船舶の角速度計において、 前記変換器は、 前記角度情報と単位時間に変化する角速度のデジタル入
力角との差角に比例した交流電圧を出力するソリッドス
テート制御変圧機と、 このソリッドステート制御変圧機から入力した交流電圧
の振幅に比例した直流電圧を得ると共に、この直流電圧
の増減を前記ソリッドステート制御変圧機の電源の位相
差に基づいて行う同期整流回路と、 この同期整流回路から入力した電圧に比例した周波数の
パルス列を出力する電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力するパルス列に基づいて計数
値が計数され、前記ソリッドステート制御変圧機にデジ
タル入力角を出力する第1計数器と、 前記電圧制御発振器のパルス列によって計数値が計数さ
れ、一定周期のパルスを発生するクロック発生回路から
入力されるパルスに基づいてリセットされる第2の計数
器と、 を設け、前記第2の計数器がリセットされる前の計数値
に基づいて角速度信号を得ることを特徴とした船舶の角
速度計。
1. A vessel angular velocimeter equipped with a converter for converting angular information input from a transmission synchronization into an angular velocity signal that can be indicated by an indicator, wherein the converter is the angular velocity that changes with the angle information and unit time. The solid-state control transformer that outputs an AC voltage proportional to the angle of difference from the digital input angle of the, and the DC voltage that is proportional to the amplitude of the AC voltage input from this solid-state control transformer are obtained, A synchronous rectification circuit for performing the above based on the phase difference of the power source of the solid state control transformer, a voltage controlled oscillator for outputting a pulse train of a frequency proportional to the voltage input from this synchronous rectification circuit, and an output for this voltage controlled oscillator. A first counter for counting a count value based on the pulse train and outputting a digital input angle to the solid state control transformer; A second counter, the count value of which is counted by a pulse train of the voltage-controlled oscillator and which is reset based on a pulse input from a clock generation circuit which generates a pulse of a constant cycle; An angular velocity meter for a ship, which is characterized by obtaining an angular velocity signal based on a count value before being reset.
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