SU669189A1 - Magnetic course determining device - Google Patents

Magnetic course determining device

Info

Publication number
SU669189A1
SU669189A1 SU772474164A SU2474164A SU669189A1 SU 669189 A1 SU669189 A1 SU 669189A1 SU 772474164 A SU772474164 A SU 772474164A SU 2474164 A SU2474164 A SU 2474164A SU 669189 A1 SU669189 A1 SU 669189A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic
generator
output
input
forming unit
Prior art date
Application number
SU772474164A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Одинцов
Вячеслав Николаевич Попов
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU772474164A priority Critical patent/SU669189A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU669189A1 publication Critical patent/SU669189A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Изобретение относитс  к навигацион ному приборостроению и может быть при менено на подвижных объектах, ориентируемых по магнитному полю Земли. Известны устройства дл  определени  магнитного курса, содержащее датчик магнитного пол , состо щий из двух или трех магниточувствительных элементов (чаще всего феррозондов), размещенных на стабилизированной при помощи rifpocKona или двухосного ма тника в горизонтальной плоскости плоЩсщке , и расшифровывшощего блока в виде электромеханической след щей системы (1. В таких устройствах величиной , характеризующей магнитный курс,  вл етс  угол поворота двигател . Наличие след щей системы вызывает в известных устройствах по вление дополнительных погрешностей определени  магнитного курса и при необходимости представлени  информации о магнитном курсе в цифровом виде требует установки датчиков вал-код, чем вноситс  дополнительна  погрешность и усложн етс  устройство. Известны также устройства дл  измерени  направлени  вектора напр женности магнитного пол , носителем информации о направлении магнитного пол  в которых  вл етс  фаза электрического сигнала, котора  получаетс  применением фазовращател , например, в виде фазосдвигающих цепей, подключенного к выходам магниточувствительных элементов, и суммировани  (вычитани ) сигналов 2. Опорным напр жением, т.е. напр жением с условно нулевой фазой, служит напр жение возбуждени  магниточувствительныхэлементов, удвоенное при необходимости по частоте . Известен индикатор направлени  магнитного пол , содержащий два магниточувствительных элемента, на обмотки возбуждени  которых подгиотс  напр жени , сдвинутые относительно друг друга по фазе на угол ЗД фазовращателем , подключенным своим входом к выходу генератора, выходные сигналы магниточувствительных элементов суммируютс  в суммирующем элементе и подаютс  на фильтр,, отфильтрованный сигнал сравниваетс  по фазе с опорным напр жением, сформированным из напр жени  генератора 3. Дл  представлени  информации о направлении магнитного, пол  или магнитном курсе в цифровом виде указанн1Яй индикатор требует использовани  двух стабильных генераторов, один из кото рых  вл етс  генератором возбуждени  магниточувствительных элементов, а другой выполн ет роль генератора счет ных импульсов. Кроме усложнени  устройства , это приводит к по влению дополнительных погрешностей, возникающцх из-за неодинаковой стабильности частоты указанных генераторов. При необходимости индикации такими устройствами информации в цифровой градусной мере требуетс  введение в них специальных счетных устройств или устройств дл  из-мерени  частоты, что также усложн ет схемы и вызывает дополнительные погрешности. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  магнитного курса и упрощение представлени  его в цифровой градусной мере. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено преобразовател ми частоты выполненными в виде,делителей частоты , один из которых входом подключен к соединенному с ключом генератору, а выходом соединен с одним из входов блока интервала времени и входом другого делител  частоты, выход которого подключен через формирующий блок к фазовращателю. На фиг. 1 дана структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схематически изображен датчик магнитного пол , один из вариантов. Устройство дл  определени  магнитного курса содержит датчик 1 магнитно го пол , выходными обмотками соединен ный с входом суммирующего элемента 2 выход которого подключен через фильтр 3 и формирующий блок 4 к одному из входов блока 5 интервала времени. Выход блока 5 интервала времени соединен с одним из входов ключа 6. Другой вход блока 5 интервала времени и вход делител  7 частоты соединены с выходом делител  8 частоты. Выход делител  7 частоты подключен через формирующий блок 9 и фазовращатель 10 к обмоткам возбуждени  датчика 1 магнит ного пол , а выход генератора 11 соединен одновременно с входом делител  8 частоты и другим входом ключа 6, выход которого подключен к счетчику 12. . Датчик магнитного пол  состоит из двух магниточувствительных элементов в виде взаимно перпендикул рных ферро зондов 13 и 14, помещенных на площадке 15 двухосного ма тникового подвеса 16. При этом магнитна  ось одного из феррозондов направлена по горизонтальной составл ющей продольной оси объекта. Устройство действует следующим сб ра.зом. Напр жение генератора 11 в виде импульсов частоты fr делитс  делител ми 7 и 8 до чабтот дч., и Гдч соот ветственно, и одно из них ( fflW,, ) поступает на вход формирующего устройства 9, где происходит преобразование в требуемую дл  возбуждени  феррозондов (синусоидальную, треугольную и т.п.) форму. Фазовращателем 10 из преобразованного напр жени  осуществл етс  формирование двух напр жений, сдвинутых относительно друг друга по фазе на угол f , В этом случае в сигнальных обмотках феррозондов горизонтальной составл ющей Н вектора напр женности магнитного пол  Земли будут наводитьс  ЭДС, амплитудные значени  четных гармоник которых пропорциональнь синусу и косинусу магнитного курса К„ , Эти ЭДС складываютс  (вычитаютс ) в суммирующем элементе 2. Фильтр 3 осуществл ет значительное ослабление всех гармонических составл ющих сум-марного сигнала, кроме второй. Напр жение второй гармоники L/j на выходе фильтра может быть представлено в -t 2fmSt fW,t-K). j Формирующий блок 4 осуществл ет .формирование из напр жени  (1) коротких импульсов с крутым перелним UDOHтом , прив занных во времени к нулевым значени м этого напр жени  при его переходе от отрицательных к положительным значени м. Приравнива  (1) нулю, запишем выражение дл  моментов времени tj формировани  импульсов формирующим блоком 4 . п К, if.f Т« (2) -. д.. где п Qf 2, 4, 6, 8,... Импульсы с формирующего блока 4 подаютс  на вход блока 5 интервала времени, на второй вход которого поступают импульсы от делител  В.; Моменты формировани  последних могут быть охарактеризованы формулой Блок 5 интервала вырабатывает импульс , длительность которого равна промежутку времени At между импульсами , сформированными из сигнала (1) и импульсами, образованными делителем 8. С учетом (2) и (3) получим Сигнал с блока 5 интервала времени управл ет работой ключа 6, который открываетс  в момент начала импульса с блока 5 интервала времени, пропуска  импульсы с генератора 11 на счетчик 12, и закрываетс , запреща  их проход, при окончании импульса с блока 5 интервала времени. Пусть частоты делителей 7 и 8 св заны с частотой генератора 11 следующими зависимост  ми f к f ДЧ, ДЧуг . где К,, и К,., V - коэффициенты деле ни  д е тителей 7. и 8 соответни  частоты де ственно. Из выражени  (4) с учетом (5) получим выражение дл  п(Клч.,- гКдчЛ Если выбрать К„ -- к то формула (6) преобразуетс  к виду KflMgN г где N At fr - количество импульсов , подсчитанное счетчиком 11.эа врем - д t. Из выражени  (8).видно, что стабильность показаний будет определ ть с  (при условии Кдц cons t) стабильностью частоты генератора fj. , че исключаетс  ошибка в определении маг нитного курса от нестабильности частоты возбуждени  при запитывании фер розондов отдельным генератбром. Если выбрать Дч 120-10 т 1, 2, 3,... ,.то /„-5N, где 10 - цена импульса. Таким образом, при выполнении ра венств (7) и (9) отсчет показаний счетчиком 11 будет производитьс  в единицах измерени  магнитного курса т.е. в единицах измерени  углов, например в градусах.The invention relates to navigation instrumentation and can be applied to moving objects oriented along the Earth’s magnetic field. A device for determining the magnetic heading is known, which contains a magnetic field sensor consisting of two or three magnetically sensitive elements (most often flux-probes) placed on a horizontal plane stabilized with rifpocKona or a biaxial model, and a decoding unit in the form of an electromechanical tracking system (1. In such devices, the magnitude characterizing the magnetic heading is the angle of rotation of the engine. The presence of a tracking system causes the appearance of an addi The digital errors of determining the magnetic heading and, if necessary, providing information about the magnetic heading in digital form, require the installation of shaft-code sensors, which introduces additional error and complicates the device. Also known are devices for measuring the direction of the intensity vector of a magnetic field, the carrier of information about the direction of the magnetic field in which is the phase of the electrical signal, which is obtained by using a phase shifter, for example, in the form of phase-shifting circuits connected to the outputs of the magnet and sensitive elements, and summation (subtraction) of signals 2. The reference voltage, i.e. voltage with conditionally zero phase, is the excitation voltage of the magnetically sensitive elements, doubled if necessary in frequency. A directional indicator of a magnetic field is known that contains two magnetically sensitive elements, on whose excitation windings voltage voltages are displaced relative to each other in phase by the angle of the phase shifter connected by its input to the generator output, the output signals of the magnetically sensitive elements are summed in the summing element and fed to the filter The filtered signal is compared in phase to the reference voltage formed from the voltage of the generator 3. To provide information about the direction of the magnetic field. A digital field or magnetic course. The indicated indicator requires the use of two stable generators, one of which is the excitation generator of magnetically sensitive elements, and the other acts as a generator of counting pulses. In addition to the complexity of the device, this leads to the appearance of additional errors arising due to the unequal frequency stability of these generators. If it is necessary for such devices to display information in a digital degree measure, it is necessary to introduce special counting devices or devices for frequency measurement into them, which also complicates the circuitry and causes additional errors. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the magnetic course and simplify its representation in a digital degree measure. This is achieved by the fact that the device is equipped with frequency converters made in the form of frequency dividers, one of which is connected to a generator connected to the key, and the output is connected to one of the inputs of the time interval unit and the input of the other frequency divider whose output is connected through the forming unit to the phase shifter. FIG. 1 is given a block diagram of the proposed device; in fig. 2 schematically shows a magnetic field sensor, one of the options. The device for determining the magnetic heading contains a magnetic field sensor 1, the output windings connected to the input of the summing element 2 whose output is connected via a filter 3 and the forming unit 4 to one of the inputs of the time interval unit 5. The output of block 5 of the time interval is connected to one of the inputs of the key 6. The other input of the block 5 of the time interval and the input of the frequency divider 7 are connected to the output of the frequency divider 8. The output of the frequency divider 7 is connected through the forming unit 9 and the phase shifter 10 to the excitation windings of the magnetic field sensor 1, and the output of the generator 11 is connected simultaneously to the input of the frequency divider 8 and another input of the key 6, the output of which is connected to the counter 12.. The magnetic field sensor consists of two magnetically sensitive elements in the form of mutually perpendicular ferro probes 13 and 14 placed on the platform 15 of a two-axis intermediate suspension 16. At the same time, the magnetic axis of one of the flux-probes is directed along the horizontal component of the object's longitudinal axis. The device operates as follows. The voltage of the generator 11 in the form of pulses of frequency fr is divided by dividers 7 and 8 to chabtot dch., And Gdch, respectively, and one of them (fflW ,,) is fed to the input of the shaping device 9, where the conversion to sine, triangular, etc.) shape. A phase shifter 10 from the transformed voltage produces two voltages that are phase-shifted relative to each other by an angle f. In this case, the signal windings of the horizontal magnetic flux-probes of the magnetic field of the earth’s magnetic field will induce an emf whose amplitude values of even harmonics are proportional the sine and cosine of the magnetic heading K, These EMF are added (subtracted) in summing element 2. Filter 3 performs a significant attenuation of all harmonic components of the sum pnogo signal, except the second. The voltage of the second harmonic L / j at the output of the filter can be represented in -t 2fmSt fW, t-K). j The forming unit 4 performs the formation of short pulses with steep UDOH from voltage (1) that are time-bound to zero values of this voltage when it goes from negative to positive values. Equating (1) to zero, we write the expression for the time points tj of the formation of pulses by the forming unit 4. nk, if.f t "(2) -. where .. n Qf 2, 4, 6, 8, ... The pulses from the forming unit 4 are fed to the input of the time interval unit 5, to the second input of which pulses are received from the divider V .; The moments of formation of the latter can be characterized by the formula. Interval block 5 produces a pulse, the duration of which is equal to the time interval At between pulses formed from signal (1) and pulses formed by divider 8. Taking into account (2) and (3), we get the signal from interval 5 time controls the operation of the key 6, which opens at the moment the pulse starts from the interval 5 block, skips the pulses from the generator 11 to the counter 12, and closes, prohibiting their passage when the pulse from the interval 5 block ends. Let the frequencies of the dividers 7 and 8 be related to the frequency of the oscillator 11 by the following dependencies f to f QH, Jych. where K ,, and K,., V are the coefficients of dividers 7 and 8, respectively, and the frequencies are real. From expression (4), taking into account (5), we obtain the expression for n (Klc., - gCdcl. If you choose K, the formula (6) is converted to the form KflMgN g time - d t. From the expression (8). it is clear that the stability of the readings will determine with (if Cdc cons t) the frequency stability of the generator fj., which eliminates the error in determining the magnetic course from the instability of the excitation frequency If we choose DCH 120-10 t 1, 2, 3, ..., .to / „- 5N, where 10 is the price of the impulse. Thus, when the equations (7) and (9) are fulfilled, the readings by the counter 11 will be measured in units of measurement of the magnetic course, i.e. in units of measurement of angles, for example, in degrees.

ип ( 9un (9

Claims (3)

9иг.2 89b Применение делителей частоты позвол ет упростить устройство за счет возможности использовани  в нем одного генератора. Формирование счетных импульсов и напр жени  возбуждени  Феррозондов от одного и того же генеР Р обеспечивает одновременно и повышение точности определени  магнитного курса. Формула изобретени  Устройство дл  определени  магнитного курса, содержащее датчик магнитного пол , подключенный выходными обмотками через последовательно соединенные суммирующий элемент, фильтр и формирующий блок к блоку интерва.па времени, а обмотками возбуждени  соединенный с фазовращателем, генератор, счетчик, ключ и формирующий блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и упрощени  представлени  информации о магнитном курсе в цифровой градусной мере, оно снабжено делител ми частоты , вход одного из которых подключен к соединенному с ключом генератору, а выходом соединен с одним из входов блока интервала времени и входом другого делител  частоты, выход которого через формирующий блок подключен к фазовращателю. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР (f 271029, кл. (i 01 С 17/30, 1969, 9g.2 89b The use of frequency dividers allows you to simplify the device due to the possibility of using one generator in it. The formation of counting pulses and the excitation voltage of the flux glands from the same P gene generates simultaneously an increase in the accuracy of the determination of the magnetic course. Claims An apparatus for determining a magnetic heading, comprising a magnetic field sensor connected by output windings through a series-connected summing element, a filter and a forming unit to an interval time block, and excitation windings connected to a phase shifter, generator, counter, key and forming unit, By the fact that, in order to increase the measurement accuracy and simplify the presentation of magnetic course information in a digital degree measure, it is equipped with frequency dividers, the input of one of which is They are connected to a key-connected generator, and the output is connected to one of the inputs of a time interval unit and to the input of another frequency divider, the output of which is connected to a phase shifter through a shaping unit. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR (f 271029, c. (I 01 C 17/30, 1969, 2.Авторское свидетельство СССР № 220530, -кл. & 01 R 33/02, 1966. 2. USSR author's certificate number 220530, -kl. & 01 R 33/02, 1966. 3.Патент Великобритании № 1277821, кл. G 1 N , 1972.3. The UK patent number 1277821, cl. G 1 N, 1972.
SU772474164A 1977-04-13 1977-04-13 Magnetic course determining device SU669189A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772474164A SU669189A1 (en) 1977-04-13 1977-04-13 Magnetic course determining device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772474164A SU669189A1 (en) 1977-04-13 1977-04-13 Magnetic course determining device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU669189A1 true SU669189A1 (en) 1979-06-25

Family

ID=20704192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772474164A SU669189A1 (en) 1977-04-13 1977-04-13 Magnetic course determining device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU669189A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1388337A (en) Apparatus for measuring magnetic field direction
RU2242032C1 (en) Gravity meter
SU669189A1 (en) Magnetic course determining device
RU2039361C1 (en) Method for determining phase difference between two signals
JPH07146151A (en) Lock-in detection apparatus
JPS6152950B2 (en)
RU2127867C1 (en) Method of dynamic measurement of angular displacements
SU793133A1 (en) Proton magnetometer
SU530289A1 (en) Fluxgate magnetometer
SU521527A1 (en) Device for determining the magnitude and sign of the difference between two frequencies
SU794570A1 (en) Ferroprobe magnetometer
SU901951A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters
SU645189A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU981598A1 (en) Azimuth converter
SU1609987A1 (en) Azimuth transducer
SU834630A1 (en) Variable magnetic field parameter measuring device
SU983560A1 (en) Device for measuring ac voltage amplitude drops
SU1441180A1 (en) Eddy-current measuring device
SU762024A1 (en) Angular displacement to code converter
SU788058A1 (en) Differential meter of non-uniformities of sinusoidal magnetic field
SU842648A1 (en) Digital magnetic field meter
SU1269063A1 (en) Device for measuring magnetic flux of permanent magnets
SU894770A1 (en) Converter of signals of sine-cosine angle sensor into code
SU673921A1 (en) Digital low-velocity measuring device
SU676948A1 (en) Arrangement for measuring symmetrical components of three-phase ac voltage system