SU398819A1

SU398819A1 - OBJECT TILT SENSOR

Info

Publication number: SU398819A1
Application number: SU1735867A
Authority: SU
Inventors: Френкель М. Л. Севериновский Л. А. Михайлов Ю. В. Карпов Ю. В. Яременко итель
Original assignee: Научно исследовательский институт строительного производства Госстро Украинской ССР
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1972-01-10
Publication date: 1973-09-27

Description

Изобретение относитс к области ириборостроеии , в частности, к устройствам дл определени углов на.клона объектов, например строительны.х .машин, проходческих щитков и т. и., относительно горизонта.The invention relates to the field of design and installation, in particular, to devices for determining the angles of inclination of objects, such as construction machines, road guards, etc., relative to the horizon.

Известны датчики на клона объектов, например строительных .машИН, содерн ащие корпус , ампулу цилиндрической формы, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком, фоторезисторы, включенные в плечи измерительного моста, и источник света.Sensors for clone objects, such as building machines, containing a body, a cylindrical ampoule filled with a liquid with an air bubble, photoresistors included in the shoulders of a measuring bridge, and a light source are known.

Недостаток этих датчиков наклона состоит в том, что при иопользоваиии их в устройствах , в которых возможен поворот датчика наклона вокруг продольной оси, возникает погрешность в показани х датчика. Погрешность эта вызываетс тем, что при повороте датч)1ка вокруг продольной оси пузырек амлулы передвигаетс вдоль направл юп 1ей кривой боковой поверхности ампулы, и вследствие изменени ноложени пузырька относительно точечного расположени фотоэлементов измен етс их освещенность.The disadvantage of these tilt sensors is that when they are used in devices in which the tilt sensor can rotate around the longitudinal axis, an error occurs in the sensor readings. This error is caused by the fact that when the sensor turns around the longitudinal axis of the ampulla, the vial moves along the directions of the first side curve of the ampoule, and due to the change in bubble position relative to the point location of the photocells, their illumination changes.

Дл уменьшени погрепшости, вызываемой поворотом датчИКа вокруг продольной оси в предлагаемом устройстве чувствительный слой фоторезисторов нанесен на боковую поверхность амнулы в виде двух колец с просветом по об-разующе.In order to reduce the pitch caused by turning the sensor around the longitudinal axis in the proposed device, a sensitive layer of photoresistors is applied on the side surface of the amnula in the form of two rings with a lumen overlay.

На фиг. 1 показана принципиа.чьна FIG. 1 shows the principle.

описываемого датчика; на фиг. 2 - а.мнула; ia фиг. 3 - электрическа схема датчика.described sensor; in fig. 2 - A. mnula; ia of FIG. 3 - sensor electrical circuit.

Датчик содержит корпус /, ампулу 2, источник света (лампочку) 3, освещающую с торца ампулу 2, крышки 4 и 5, навинчивающиес на корпус /, и патрон 6 ла м-почки 3 установленный «а внутренней стороне крышки 5.The sensor comprises a housing /, an ampoule 2, a light source (a light bulb) 3, illuminating the end of an ampoule 2, covers 4 and 5, which are screwed onto the housing /, and a cartridge 6 on the inside of the cover 5.

На боковую поверхность ампулы 2 нанесен фоточувствительный слой в виде двух колец- фоторезисторов 7 8 с просветом по образующей .A photosensitive layer in the form of two photoresistor 7 8 rings with a lumen along the generatrix is applied to the side surface of the ampoule 2.

Фоторезнсторы 7 и 5 и резистор 9 образуют из.мерительный мост в диагонали которого включен микроамаерметр 10. Резистор 9 служит дл баланс тровки измерительного моста. Последовательно с лампочкой 3 включе) подстроечный резистор 11, при по.мощи которого регулируетс освещенность ампулы и, следовательно , чувствительность датчика.The photoresistors 7 and 5 and the resistor 9 form a measuring bridge in the diagonal of which the micro-measurement 10 is turned on. The resistor 9 serves to balance the measurement bridge. In series with the bulb 3 on, there is a trimming resistor 11, with which the illumination of the ampoule and, consequently, the sensitivity of the sensor are adjusted.

Датчик работает следующим образом. Луч света от лампочки 3, проход через ампулу 2, за счет эффекта внутреннего отражени выходит наружу в точке боковой поверхности ампулы , определ емой положением пузырька. Кольцевые фоторезисторы 7 и 8 нанесены на ампулу 2 таким образол, что при горизонтальi OM иоложении продольной оси они оба освещены в одина ковой степени, и измерительный мост находитс в равновесии.The sensor works as follows. The light beam from the bulb 3, the passage through the ampoule 2, due to the effect of internal reflection, comes out at the point of the side surface of the ampoule, determined by the position of the bubble. The ring photoresistors 7 and 8 are applied to the ampoule 2 in such a way that with the horizontal and longitudinal axis of the longitudinal axis, they are both illuminated to the same degree, and the measuring bridge is in equilibrium.

При отклонение продольной оси датчика отWhen the deviation of the longitudinal axis of the sensor from

горизонтального положени , положение воздушного п пзырька ампулы 2 мен етс , что приводит к изменению о свещелности фоторезнсторов 7 н 8 и, следовательно, к изменению их проводимости. При этом нарушаетс баланс измерительного моста и в измерительной диагонали его возникает ток, величина которого пропорционалы а углу отклонени продольной осп датчика от горизонтального положени , а пол рность зависит от наклона в ту или иную сторону. При повороте датчика вокруг продольной оси воздушиый пузырек и луч света, выход щий из ампулы, движутс по направл ющей окружности боковой поверхности ампулы. При этом освещенность кольцевых фоторези.сторов 7 и 5 не измен етс и следовательно , не измен етс ток в измерительной диагонали моста. Таким образом датчик фиксирует только изменение наклона продольной оси.the horizontal position, the position of the air bubble of ampoule 2 varies, which leads to a change in the cessation of the photoresistors 7 and 8 and, consequently, to a change in their conductivity. In this case, the balance of the measuring bridge is disturbed, and a current arises in its measuring diagonal, the magnitude of which is proportional to the deviation angle of the longitudinal axis of the sensor from the horizontal position, and the polarity depends on the inclination in one direction or another. When the sensor is rotated around the longitudinal axis, the air bubble and the light beam emerging from the ampoule move along the guide circumference of the side surface of the ampoule. In this case, the illumination of the annular photoresis of storons 7 and 5 does not change, and therefore, the current in the measuring diagonal of the bridge does not change. Thus, the sensor captures only the change in the inclination of the longitudinal axis.

Величина и пол рность тока в измерительной диагонали моста фиксируютс микроамперметром 10. Дл увеличени (уменьщени ) чувствительности датчика необходимо уменьiHHTb (увеличить) сопротивление переменного резистора //, включенного последовательное лампочкой 3. Порог чувствительности датчика зависит от .ра-ссто ни между кольцевыми фоторезисторами 7 и 5.The magnitude and polarity of the current in the measuring diagonal of the bridge are fixed by a microammeter 10. To increase (decrease) the sensitivity of the sensor, it is necessary to decreaseHHTb (increase) the resistance of the variable resistor // connected by a series lamp 3. The sensitivity threshold of the sensor depends on the distance between the ring photoresistors 7 and 5.

Предмет изобретени Subject invention

Датчик наклона 0|бъектоБ, например строительных машин, содержащий корпус, ампулу цилиндрической формы, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком, источник света и фоторезисторы, включенные в плечи измерительного моста, отличающийс тем, что, с целью уменьшени погрещности, вызываемой noiBOpOTOM датчика вокруг продольной оси,Inclination sensor 0 | bcc, for example, construction machines, comprising a housing, a cylindrical ampoule filled with a liquid with an air bubble, a light source and photoresistors included in the arms of the measuring bridge, characterized in that, in order to reduce the friction caused by the sensor noiBOATOTOM around the longitudinal axis ,

чувствительный слой фоторезисторов нанесеи на бо.ковую поверхность а М1пулы в виде двух колец с просветом по о;бразую:щей.A sensitive layer of photoresistors is applied to the side of the surface and the M1pools are in the form of two rings with a lumen on the surface;

Фиг 2Fig 2

ФF

//

7777

Л/ УL / U

//

Фиг. 3FIG. 3