RU2645U1

RU2645U1 - ANGLE SENSOR

Info

Publication number: RU2645U1
Application number: RU95112003/20U
Authority: RU
Inventors: С.В. Нестеров; А.С. Чурсин; S.V. Nesterov; A.S. Chursin
Original assignee: Институт проблем механики РАН; Institut Problem Mekhaniki Ran
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1996-08-16

Abstract

Датчик угла, содержащий источник резонансного гамма-излучения, приемники гамма-квантов и схему обработки их сигналов, отличающийся тем, что между источником излучения и приемниками размещен резонансный поглотитель в виде охватывающей приемники кольцевой ленты на подвижных опорах, плоскость которой параллельна плоскости входного окна первого приемника и размещена под углом к плоскости входного окна второго, причем угол пропорционален половине ширины резонансной линии источника гамма-излучения.An angle sensor containing a source of resonant gamma radiation, gamma-ray receivers and a circuit for processing their signals, characterized in that a resonant absorber is placed between the radiation source and the receivers in the form of an annular tape enclosing the receivers on movable supports, the plane of which is parallel to the plane of the input window of the first receiver and placed at an angle to the plane of the input window of the second, the angle being proportional to half the width of the resonance line of the gamma radiation source.

Description

МТЧЖ УГМMTCHZH UGM

Полезная модель относится к приборостроению, предназначена для измерения угловых параметров взаимного расположения объекта и может быть использована в навигационных системах при стыковке объектов, а также для метрологического обеспечения.The utility model relates to instrumentation, designed to measure the angular parameters of the relative position of the object and can be used in navigation systems when docking objects, as well as for metrological support.

Известен датчик определения взаимного углового положения, содержащий источник гамма-квантов или рентгеновского излученияA known sensor for determining the mutual angular position, containing a source of gamma rays or x-rays

(см. aW)lu Дс-г le-tt л/, 1967г., 5, № I.(see aW) lu Дс-г le-tt l /, 1967, 5, No. I.

Oso-io/ аи . ±.е.с,к(о р.66-74 /I/). Недостатком известного устройства являются егоOso-io / ai. ± ..e.s, k (о p.66-74 / I /). A disadvantage of the known device is its

значительный вес и низкая точность измерения.Significant weight and low measurement accuracy.

Наиболее близким к заявляемому является устройство, позволяющее определять угловое расположение объектов - наклономер, известный из описания к а.с. СССР J 368479, 6 01 -С 9/14, 1973г. /2/. Известное устройство содержит источник резонансного гамма излучения и несколько приемников гамма-квантов, подключенных к схеме обработки их сигналов.Closest to the claimed is a device that allows you to determine the angular location of objects - tiltmeter, known from the description to A. with. USSR J 368479, 6 01 -C 9/14, 1973 / 2 /. The known device contains a source of resonant gamma radiation and several gamma-ray receivers connected to the processing circuit of their signals.

Недостатком известного устройства является ограниченность сферы использования и низкая точность измерения определяемого параметра из-за влияния фонового излучения.A disadvantage of the known device is the limited scope of use and low accuracy of the measurement of the determined parameter due to the influence of background radiation.

Заявляемое устройство направлено на повышение точности измерения.Указанный результат достигается тем, что датчик угла содержит источник резонансного гамма-излучения, приемники гамма-квантов и схему обработки их сигналов, при этом между источником излучения и приеьлниками размещен резонансный поглотитель в виде охватывающей приемники кольцевой ленты на подвижных опорах, плоскость кото:рой параллельна плоскости входного окна первого приемника и размв деваThe inventive device is aimed at improving the accuracy of measurement. The indicated result is achieved by the fact that the angle sensor contains a resonant gamma radiation source, gamma-ray receivers and a circuit for processing their signals, while a resonant absorber is placed between the radiation source and the receivers in the form of a ring tape covering the receivers movable supports, the plane of which: the swarm is parallel to the plane of the input window of the first receiver and

под углом к плоскости входного окна второго, причем угол пропорционален половине ширины резонансной линии источника гамма-излучения.at an angle to the plane of the input window of the second, the angle being proportional to half the width of the resonance line of the gamma radiation source.

Отличительными признакавли заявляемого датчика угла являются: размещение мелщу источником излучения и приемниками резонансного поглотителя в виде подвижной кольцевой ленты на подвижных опорах, охватывающей приемники; расположение плоскости ленты параллельно входному окну одного приемника и под углом ко второму, при этом угол пропорционален половине ширины резонансной линии источника гамма-излучения.Distinctive features of the inventive angle sensor are: placement of a shallow radiation source and receivers of a resonant absorber in the form of a movable annular ribbon on movable supports covering the receivers; the location of the plane of the tape parallel to the input window of one receiver and at an angle to the second, while the angle is proportional to half the width of the resonance line of the gamma radiation source.

Наличие резонансного поглотителя в виде подвижной кольцевой ленты обеспечивает получение заданного вектора скорости резонансного поглотителя в сколь угодно широком диапазоне скоростей движения, что в свою очередь обеспечивает выбор чувствительности и диапазона измерений угловых отклонений. Расположение плоскости ленты поглотителя параллельно плоскости входного окна первого приемника позволяет регистрировать нерезонансную составляющую, а расположение плоскости ленты поглотителя под углом относительно входного окна второго приемника обеспечивает повышение соотношения сигнал/шум за счет выбора режима работы в заданной точке резонансной линии, что повышает точность измерения. Выбор величины угла расположения ленты поглотителя относительно окна второго приемника, которая пропорциональна полуширине резонансной линии, дает возможность получить максимальную чувствительность прибора из-за предельной крутизны резонансной линии в данной точке.The presence of a resonant absorber in the form of a movable ring tape provides a given velocity vector of the resonant absorber in an arbitrarily wide range of motion speeds, which in turn provides a choice of sensitivity and measurement range of angular deviations. The location of the plane of the absorber tape parallel to the plane of the input window of the first receiver allows you to register a non-resonant component, and the location of the plane of the absorber tape at an angle relative to the input window of the second receiver increases the signal-to-noise ratio by choosing the operating mode at a given point of the resonance line, which increases the measurement accuracy. The choice of the angle of the absorber tape relative to the window of the second receiver, which is proportional to the half-width of the resonance line, makes it possible to obtain the maximum sensitivity of the device due to the extreme steepness of the resonance line at this point.

Сущность заявляемого датчика угла поясняется приведенной на чертеже принципиальной блок-схемой.The essence of the inventive angle sensor is illustrated in the drawing by a basic block diagram.

Датчик угла включает источник излучения I резонансного типа, резонансный поглотитель 2, установленный между источником излучения I и приерлниками гамма-квантов 3 и 4. Приемники гамма-квантов 3 и 4The angle sensor includes a radiation source I of a resonant type, a resonant absorber 2, installed between the radiation source I and the gamma quanta 3 and 4 receivers. Gamma-ray receivers 3 and 4

a a

расположены параллельно плоскости источника из.лучения и установлены на некотором расстоянии друг от друга и закреплены на едином основании вместе с резонансньм поглотителем 2. Выходные сигналы с приершиков поступают на входы усилителей 5 и 6, а выходы усилителей связаны с нормализаторами импульсов 7 и 8, соединенньшш с дифференциальным блоком 9, выход которого соединен с показывающим или записывающим прибором 10. Резонансньш поглотитель 2 расположен на вращающихся опорах II, одна из которых механически связана с приводным двигателем 12. Резонансный поглотитель расположен перед приемником 4 параллельно плоскости источника излучения и входного окна приешика, а перед приегшиком 3 установлен под некоторым углом f , пропорциональны половине ширины резонансной линии.are located parallel to the plane of the radiation source and are installed at some distance from each other and fixed on a single base together with a resonant absorber 2. The output signals from the printers are fed to the inputs of amplifiers 5 and 6, and the outputs of the amplifiers are connected to pulse normalizers 7 and 8, connected with a differential unit 9, the output of which is connected to a indicating or recording device 10. The resonance absorber 2 is located on rotating bearings II, one of which is mechanically connected to the drive motor 12. The nano absorber is located in front of the receiver 4 parallel to the plane of the radiation source and the input window of the receiver, and before the adapter 3 it is installed at a certain angle f, proportional to half the width of the resonance line.

Датчик утла работает следующим образом. При указанном расположении резонансного поглотителя относительно источника излучения и приемников первый приемник 4 регистрирует нерезонансное излучение, второй приемник 3 в это время из-за наклонного положения ленты резонансного поглотителя регистрирует нерезонансную и резонансную составляющие излучения, причем резонансная составляющая пропорциональна полуширине резонансной линии. Сигналы с приемников 3 и 4 поступают на входы усилителей 5 и 6, а затем на соединенные с ними нормализаторы 7 и 8. Сигналы с нормализаторов поступают на дифференциальный блок 9, где вычитаются один из другого, а результирующий сигнал подается на регистрирующий прибор 10. В процессе измерения приврд 12 осуществляет перемещение ленты резонансного поглотителя 2 по опорам II с постоянной скоростью.The fragile sensor works as follows. With the indicated arrangement of the resonant absorber relative to the radiation source and the receivers, the first receiver 4 detects non-resonant radiation, the second receiver 3 at this time, due to the inclined position of the resonant absorber tape, detects the non-resonant and resonant components of the radiation, the resonant component being proportional to the half-width of the resonant line. The signals from the receivers 3 and 4 are fed to the inputs of the amplifiers 5 and 6, and then to the normalizers 7 and 8 connected to them. The signals from the normalizers are sent to the differential unit 9, where they are subtracted from one another, and the resulting signal is fed to the recording device 10. V During the measurement process, the IDD 12 moves the tape of the resonant absorber 2 along the supports II at a constant speed.

При изменении углового положения резонансного поглотителя относительно источника излучения и приемников первый приемник 4 уже регистрирует не только нерезонансную составляющую, но и резонансную, величина которой зависит от углового отклонения резонанЕкзш оного поглотителя. Второй приемник 3 по-прежнещ будет регистрировать нерезонансную и резонансную составляюще, величина которой определяется направлением изменения угла.When the angular position of the resonant absorber with respect to the radiation source and receivers changes, the first receiver 4 already registers not only the non-resonant component, but also the resonant component, the value of which depends on the angular deviation of the resonant absorber. The second receiver 3 will still register a non-resonant and resonant component, the value of which is determined by the direction of the angle change.

В результате обработки сигналов с приемников показывающий прибор зафиксирует изменение суьямарного сигнала пропорционально углу отклонения резонансного поглотителя.As a result of processing the signals from the receivers, the indicating device will record the change in the sumyarn signal in proportion to the deviation angle of the resonant absorber.

Claims

An angle sensor containing a source of resonant gamma radiation, gamma-ray receivers and a circuit for processing their signals, characterized in that a resonant absorber is placed between the radiation source and the receivers in the form of an annular tape enclosing the receivers on movable supports, the plane of which is parallel to the plane of the input window of the first receiver and placed at an angle to the plane of the input window of the second, the angle being proportional to half the width of the resonance line of the gamma radiation source.