Pierwszenstwo: _____ Zgloszenie ogloszono: 30.10.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.10.1975 79671 KI. 42c, 24/01 MKP- G01c9/06 czyielnTaT I Urzedu Patentowego I Twórcawynalazku: Alfred Gerstenstein Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Lacznosci, Warszawa (Polska) Sposób pomiaru i rejestracji skladowych kata wychylenia dowolnych konstrukcji od zalozonej osi odniesienia motoda elektryczna oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru i rejestracji skladowych kata wychylenia dowolnych kons¬ trukcji od zalozonej osi odniesienia metoda elektryczna oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu, znajdujacy zastosowanie przy okresleniu maksymalnego zysku energetycznego anten telewizyjnych.Dotychczasowe pomiary kata odchylenia dowolnej konstrukcji od zalozonej osi wykorzystuja metode mechaniczna polegajaca na sztywnym zamocowaniu do badanej konstrukcji ruchomej, wahadla zakonczonego rylcem, który na odpowiednio przygotowanej powierzchni poziomej kresli linie krzywa. Z dlugosci tej linii, jej ksztaltu oraz dlugosci wahadla okresla sie przy pomocy specjalnych obliczen matematycznych kat odchylenia dowolnej konstrukcji od osi.Wada dotychczasowego sposobu jest brak mozliwosci bezposredniego odczytu wartosci kata, brak mozli- wsci pomiaru wartosci wychylenia chwilowego zwlaszcza po dluzszym czasie dokonywania zapisu, kiedy po¬ wierzchnia plaszczyzny poziomej z uwagi na ciagly ruch rylca nie daje mozliwosci zidentyfikowania linii pomia¬ rowej. Ponadto pomiar jest obciazony bledem wynikajacym z tarcia rylca o powierzchnie oraz z tarcia wahadla w lozyskach.Celem wynalazku jest opracowanie metody i urzadzenia pozwalajacych na bezposredni odczyt sredniej wartosci chwilowej kata odchylenia. Cel ten zostal osiagniety przez przetworzenie zmiany polozenia konstrukcji od osi na dwa sygnaly elektryczne, których amplituda jest zalezna od wartosci chwilowej kata wychylenia, przy czym wartosc sygnalu okresla wartosc skladowej rzutu na plaszczyzne odniesienia równolegla do kierunku pionu, a drugi sygnal okresla wartosc skladowej rzutu na plaszczyzne prostopadla do tej plaszczyzny odniesie¬ nia, a nastepnie sygnaly te po zsumowaniu i po wzmocnieniu sa poddawane detekcji fazowej a otrzymane napie¬ cie wolnozmienne jest podawane na mierniki wartosci ampulitudy dajace bezposredni odczyt wartosci sklado¬ wych kata.Istota urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wynalazku polega na wypo^zeniu kon^ mocowana do niego na stale plytke z materialu przewodzacego lub pólprzewodzacego, ruchoma w plaszczyznie poziomej i umieszczona w niewielkiej odleglosci od dwóch par plytek zamocowanych na stale do powierzchni poziomej statywu pomiarowego, wzajemnie do siebie prostopadlych, przy czym plytka ruchoma tworzy z pierw-2 79671 * sza para plytek nieruchomych dwa kondensatory stanowiace dwie galezie przylegle pierwszego mostka elek¬ trycznego zasilanego z generatora malej czestotliwosci a z para pozostalych, dwa kondensatory stanowiace dwie galezie przylegle drugiego mostka zasilanego generatorem malej czestotliwosci a z para pozostalych plytek dwa kondensatory stanowiace dwie galezie, przylegle drugiego mostka zasilanego drugim generatorem malej czesto¬ tliwosci, ponadto galezie srodkowe obu mostków stanowia transformatory, których uzwojenia wtórne sa pola¬ czone ze soba szeregowo i poprzez filtr srodkowo-przepustowy zalaczone na wejscie wzmacniacza, którego jedno wyjscie jest polaczone z jednym detektorem fazy sterowanym z generatora malej czestotliwosci, a drugie wyjscie wzmacniacza jest polaczone z drugim detektorem fazy sterowanym z drugiego generatora malej czestotliwosci, przy czym wyjscia obu detektorów fazy sa podlaczone na dwa mierniki amplitudy sygnalu wolnozmiennego.Urzadzenie wedlug wynalazku dzieki przetworzeniu wielkosci odchylenia kata na sygnaly elektryczne zapewnia bezposredni pomiar wartosci chwilowej zmiany kata.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat czujnika pomiarowego a fig. 2 — schemat ukladu elektrycznego.Elektryczny czujnik pomiarowy A sluzacy do zmiany wartosci odchylenia kata na sygnaly elektryczne o wartosci amplitudy zaleznej od wartosci chwilowej kata wychylenia zawiera plytke 1 umocowana na stale do ruchomego wahadla badanej konstrukcji, której plaszczyzna czolowa, pozioma, jest równoleglo do plaszczyzny obu par plytek 3 i 4 umocowanych na stale do poziomej plaszczyzny statywu pomiarowego. Pary plytek 3 i 4 sa wzgledem siebie wzajemnie prostopadle w plaszczyznie poziomej, przy czym plytka 1 ruchoma tworzy z para plytek 3 dwa kondensatory stanowiace dwie galezie mostka elektrycznego 5 zasilanego z generatora malej czestotliwosci 2,2 kHz. Plytka 1 tworzy z druga para plytek 4 galezie przylegle drugiego mostka 6 zasilanego z generatora malej czestotliwosci 9 o czestotliwosci 10 kHz. Srodkowe galezie mostków 5 i 6 stanowia transfor¬ matory 7 i 8 których uzwojenia wtórne sa polaczone ze soba szeregowo. Wartosc kata wychylenia zostaje przetworzona w mostkach 5 i 6 na dwa sygnaly, przy czym wartosc jednego sygnalu okresla wartosc skladowej rzutu na plaszczyzne odniesienia równolegla do kierunku pionu a drugi sygnal okresla wartosc skladowej rzutu na plaszczyzne prostopadla do tej plaszczyzny odniesienia. Sygnaly wyjsciowe z mostków 5 16 zasilanych z generatorów F i G po zsumowaniu na szeregowo polaczonych uzwojeniach wtórnych transformatorów 7 i 8 sa podawane na filtr srodkowo przepustowy B.Po przejsciu przez filtr srodkowo-przepustowy B sygnaly zostaja wzmocnione we wzmacniaczu wejscio¬ wym C, nastepnie sa wydzielone i zdemodulowane w detektorach fazowych D i E. Na wyjscia detektorów fazo¬ wych sterowanych z generatorów F i G sa zalaczone mierniki elektryczne o odpowiedniej czulosci, wycechowa- ne, dajace bezposredni odczyt dwu skladowych kata wychylenia. / PL PLPriority: _____ Application announced: October 30, 1973 Patent description was published: October 15, 1975 79671 KI. 42c, 24/01 MKP- G01c9 / 06 czyielnTaT I Patent Office I Inventor: Alfred Gerstenstein Authorized by the provisional patent: Instytut Lacznosci, Warsaw (Poland) Method of measuring and registering the components of the angle of inclination of any structure from the assumed reference axis electric motor and device for use The subject of the invention is a method of measuring and recording the components of the angle of deflection of any structure from the assumed reference axis, the electric method and devices for the application of this method, applicable for determining the maximum energy gain of television antennas. Previous measurements of the deviation angle of any structure from the assumed axis use mechanical, consisting in a rigid attachment to the tested mobile structure, a pendulum ended with a stylus, which is drawn by a curve line on a properly prepared horizontal surface. From the length of this line, its shape and the length of the pendulum, the angle of deviation of any structure from the axis is determined by means of special mathematical calculations. The disadvantage of the current method is the lack of direct reading of the angle value, no possibility of measuring the instantaneous deflection value, especially after a longer recording time, when the surface of the horizontal plane, due to the continual movement of the stylus, makes it impossible to identify the measuring line. In addition, the measurement is subject to an error resulting from the friction of the stylus against the surface and from the friction of the pendulum in the bearing. The aim of the invention is to develop a method and device allowing for a direct reading of the mean value of the instantaneous angle of deviation. This goal was achieved by converting the change in the position of the structure from the axis into two electrical signals, the amplitude of which depends on the instantaneous value of the deflection angle, where the value of the signal determines the value of the projection component on the reference plane parallel to the vertical direction, and the second signal determines the value of the projection component on the plane perpendicular to this reference plane, and then these signals, after summation and amplification, are subjected to phase detection, and the obtained slowly changing voltage is fed to the meters of the amplitude value giving a direct reading of the angle components. The nature of the device for the application of the method according to the invention consists in the installation of a permanently attached plate made of a conductive or semi-conductive material, movable in a horizontal plane and placed at a short distance from two pairs of plates permanently attached to the horizontal surface of the measuring stand, mutually perpendicular to each other, with the plate dislodging homa forms from the first pair of fixed plates two capacitors, forming two branches adjacent to the first electric bridge, fed from a low-frequency generator and a pair of the others, two capacitors being two branches adjacent to the second bridge, powered by a low-frequency generator, as well as a pair of the remaining plates two capacitors being two branches, adjacent to the second bridge powered by a second low-frequency generator, moreover, the middle branches of both bridges are transformers, the secondary windings of which are connected with each other in series and through a mid-pass filter connected to the input of the amplifier, one output of which is connected to one phase detector controlled from the low-frequency generator, and the second output of the amplifier is connected to the second phase detector controlled from the second low-frequency generator, with the outputs of both phase detectors connected to two slow-changing signal amplitude meters. According to the invention, by converting the deviation of the angle into electrical signals, it provides a direct measurement of the value of the instantaneous angle change. The subject of the invention is illustrated in an example of an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of a measuring sensor and Fig. 2 shows a diagram of an electrical system. measurement sensor A used to change the value of the deviation of the angle into electrical signals with the amplitude value depending on the instantaneous value of the angle of inclination includes a plate 1 permanently attached to the movable pendulum of the structure under examination, the front plane of which, horizontal, is parallel to the plane of both pairs of plates 3 and 4 fixed permanently to the horizontal plane of the measuring stand. The pairs of plates 3 and 4 are perpendicular to each other in the horizontal plane, with the movable plate 1 forming from the pair of plates 3 two capacitors constituting two branches of the electric bridge 5 supplied from a low frequency generator of 2.2 kHz. The plate 1 forms with the second pair of plates 4 adjacent a second bridge 6 supplied from a low-frequency generator 9 with a frequency of 10 kHz. The middle branches of bridges 5 and 6 are transformers 7 and 8, the secondary windings of which are connected to each other in series. The value of the deflection angle is converted in bridges 5 and 6 into two signals, where the value of one signal determines the value of the component of the projection on the reference plane parallel to the vertical direction, and the second signal determines the value of the component of the projection into the plane perpendicular to this reference plane. The output signals from bridges 5 16 supplied from generators F and G are summed up on the series connected secondary windings of transformers 7 and 8 and are fed to the mid-pass filter B. After passing through the B-pass filter, the signals are amplified in the input amplifier C, then are separated and demodulated in the phase detectors D and E. The outputs of the phase detectors controlled from the generators F and G are attached with appropriate sensitivity electric meters, calibrated, giving a direct reading of the two components of the angle of deflection. / PL PL