SU896414A1 - Устройство дл определени угла наклона объекта - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам дл  определени  угла наклона объектов и может быть использовано в аппаратуре систем контрол  и сигнализации изменений положени  тел относительно горизонта. Известны электронные след щие уро ни, содержащие корпус, цилиндрическую ампулу, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком и электроды, меж ду которыми введена обратна  св зь СП Известны устройства дл  определени  углов наклона объекта относительно горизонта, содержащие подвешенную в корпусе ампулу с жидкостью, оправа которой св зана с электромагнитной системой, и дифференциальный конденсатор, электрический соединенный с электронным устройством управлени  электромагнитной системой t2l. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  определени  угла наклона объекта, со держащее магнитоэлектрический механизм ,жестко св занный с чувствительным элементом, выход которого подключен ко входу фазочувствительного усилител  D. Недостатком данного устройства  вл етс  необходимость дополнительного преобразовани  сигнала дл  получени  информации об угле наклона объекта в цифровом виде. Введение дополнительных преобразователей информации вносит собственную погрешность в систему и приводит к потере точности . Цель изобретени  - повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  те что в устройство, содержащее магни- тоэлектрический механизм, жестко св занный с чувствительным элементом, выход которого подключен ко входу фазочувствительного усилител , введены последовательно соединенные зле-3 мент И, реверсивный счетчик и кодирующее устройство, а также генерато псевдослучайных чисел и делитель ча тоты, причем перва  группа входов к дирующего устройства соединена с вы ходом реверсивного счетчика, первый вход элемента И соединен с выходом фазочувствительного усилител , второй вход - с выходом делител  опорной частоты, вход которого соединен с шиной опорной частоты и входом ге нератора псевдослучайных чисел, выход которого соединен со второй гру пой входов кодирующего устройства, выход кодирующего устройства соединен с катушками магнитоэлектрического механизма, а выходы реверсивного счетчика  вл ютс  выходом устройства . Чувствительный элемент выполнен в виде индукционного ма тникового датчика угла, с выхода которого чер фазочувствительный усилитель снимаетс  информаци  о знаке ошибки, управл юща  реверсивным счетчиком, включенным в контур след щей систем с выхода счетчика через преобразователь код - веро тность, состо щий из кодирующего устройства, в котором происходит сравнение цифрового кода со случайной последовательностью чисел, последовательность импульсов поступает в обмотки катушек магнитоэлектрического механизма,  в л ющиес  сглаживающим фильтром. Сре н   частота следовани  импульсов, поступающих в обмотки катушек, пропорциональна значению входного цифр вого кода. В результате в счетчике оказываетс  записанным двоичное сло во, цифровое значение которого пропорционально углу наклона. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содеру ит индукционный датчик 1 угла (чувствительный элемент), фазочувствительный усилитель 2, логический элемент И 3, реверсивный счетчик Л, кодирующее :устр6йство 5, генератор 6 псевдослучайных чисел, делитель 7 частоты и магнитоэлектрический механизм 8. Индукционный ма тниковый датчик 1 угла состоит из статора, жестко закрепленного на корпусе, и ротора, подвешенного к корпусу на двух плас тинчатых пружинах, которые позвол ют ротору перемещаетс  в заданной плоскости измерени , f-la роторе имее 4 с , магнит, который вместе с катушками , прикрепленными к корпусу датчика образует магнитоэлектрический механизм 8. Фазочувствительный усилитель 2 представл ет собой фазочувствительный демодул тор в сочетании с усилителем, работающим в ключевом режиме. Логический элемент И 3 производит операцию логического умно-жени . Реверсивный счетчик 4 представл ет собой п-разр дный последовательный счетчик. Кодирующее устройство 5 построено на п-разр дном сумматоре, на вход которого в качестве первого слагаемого поступает цифровой код с реверсивHoVo счетчика, а вторым слагаемым  вл етс  последовательность случайных чисел, сформированна  в генераторе 6 псевдослучайных чисел, на вход которого поступает опорна  частота f .Указанный генератор представл ет собой п - разр дный сдвигающий регистр, охваченный обратной св зью по mod 2 i и (п-1) разр дов. Делителем частоты 7, с помощью которого производитс  деление на т,  вл етс  т-разр дный счетчик. Устройство работает следующим образом . При отклонении устройства относительно горизонта, его ротор в силу ма тниковых свойств остаетс  вертикальным , а статор перемещаетс . Расположение катушек ротора относительно статора становитс  несимметричным, а напр жени  с роторных обмоток, включенных по дифференциальной схеме, неодинаковыми. С выхода индукционного датчика снимаетс  сигнал рассогласовани , пропорциональным углу отклонени , который поступает на вход фазочувствительного усилител  2, формирующего знак + при одной фазе сигнала и знак - при другой фазе сигнала . Эта информаци  о знаке ошибки поступает на первый вход логического элемента И, а второй его вход соединен с с выходом делител  7 опорной частоты. На выходе логического элемента И 3 формируетс  информаци  ознаке ошибки, заполненна  частотой, котора  управл ет реверсивным счетчиком 4. С выхода счетчика цифрова  информаци  в виде параллельного кода поступает на первую группу входов кодирующего устройства 5,  вл ющегос  промежуточным преобразователем код - веро тность. Втора  группа входо з кодирующего уст5

роиства соединена с выходом генератора 6 псевдослучайных чисел. В кодирующем устройстве происходит сранение цифрового (ода сослучайной последовательностью чисел, в результате чего на выходе кодирующего устройства формируетс  последовательность импульсов, средн   частота следовани  которых пропорциональна значению входного цифрового кода. Эта последовательность импульсов поступает в обмотки катушек магнитоэлектрического механизма 8,  вл ющегос  сглаживающим фильтром. Напр жение на обмотках катусиек пропорционально значению входной цифровой информации . Под действием этого напр жени  в катушках магнитоэлектрического механизма возникает электрический ток, силы взаимодействи  которого с магнитным полем посто нного магнита ротора отклон ют ма тник в противоположном направлении. Ма тник отклон етс  на угол, при котором статор одинаково перекрывает обе катушки ротора, при этом с выхода реверсивного счетчика снимаетс  цифровой код, пропорциональный и соответствующий углу наклона.

Использование изобретени  Позволит повысить точность устройства дл  определени  угла наклона объекта получить информацию об угле наклона объекта в цифровом виде, построить схему управлени  полностью на цифровой элементной базе.

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР №512373, кл. G 01 С 9/18, ОР..02.73.

, 2, Авторское свидетельство СССР № ««2373, кл. G 01 С 9/06, 08.08.72.

3. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 С 9/18, О .Об.71 (прототип).

CD