Магнитометр

р 1 44685 Союз Советских Социалистических Республик(32 Государстввнныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретений ите публиковано 15,10,74. Бюллетень3 ата опубликования описания 15,04,75 3) УДК 550.838(088.8 и открыт) Авторы изобретения В. ф. Давыдов, Н. П, Мамаев, Е, А. Никитин и В, В, фатеев сковское ордена Ленина и ордена Трудового высшее техническое училище им. Н. Э.(54) МАГНИТОМЕТР иство может применятьдля замера вектора наго поля Земли с самотрическая схема стыковкустройства и повторителя.Приняты следующие обокосинусный трансформаторния ориентирующего устро2, статор СКТ 3, потенциоложения платформы повто5 - 7, предварительный уситор 9, фильтр 10, модуля0 мощности 12, двигатель 13синусно-косинусный трансемник, работающий в затме), усилитель развязки дла) 16.5 ориентирующ ориентируловой гиромпонентный тоящий из ярно ферротформы гидложение отощью меха- елограммнов качеств ьзуется си ор. Трехко блок, со рпендикул сен с пла яет ее по еста с пом- параллТрехкомпонентный магнитометр построен следующим образом. Магниточувствительный блок (МЧБ) из трех расположенных ортогонально феррозондовых датчиков размещен в трехосном кардановом подвесе. МЧБ повторяет положение платформы ориентирующего устройства (например, курсовертикали или инерциальной платформы) с помощью трехканальной системы пространственной стабилизации. Во избежание магнитных помех карданов подвес и привод системы стабилизации выполнены немагнитными, а единственные элементы с железом - двигатели привода - вынесены от МЧБ на значительное расстояние (до 1 - 2 м, в зависимости от требований) с ет ряд существенных точности прострпредлагаемом ном магнитометреок расположен в кардановом под ой связи с ориент агниточувствителние платформы ор помощью трехкан и.ринципиальная элек канала системы ста ринципиальная элек Предлагаемое устрося в приборостроениипряженности магнитнолета,В известном прибореющего устройства исполскопический стабилизатмагниточувствительныйтрех расположенных пезондовых датчиков, вынеростабилизатора, повторносительно вертикали мнического повторителяго механизма. Такое устроиство именедостатков.С целью повышениявенной стабилизации вкомпонентном авиационниточувствительный блциальном немагнитномне имеющем механическющим устройством. Мблок повторяет положетирующего устройства сной системы стабилизациНа фиг. 1 приведенатрическая схема одногобилизации; на фиг. 2 -анст- рех- маг- спевесе, ируный иен- альзначения: синусно (датчик положейства); ротор СКТ метр 4 (датчик порителя), резисторы литель 8, демодулятор 11, усилитель , тахогенератор 14, форматор 15 (приорможенном режиатчика (два кана60 65 помощью специальной конструкции кинематических передач привода.Основная трудность при построении системы стабилизации состоит в том, что подавляющее большинство современных высокоточных ориентирующих устройств имеют в качестве выходных датчиков положения синуснокосинусные вращающиеся трансформаторы. В то же время датчиками положения платформы повторителя, на которой расположен МЧБ, наиболее целесообразно выбирать потенциометры в связи с требованиями минимального магнитного влияния на МЧБ. Трудность состоит в состыковке указанных датчиков (обеспечивающей высокоточную передачу угла) и вызвана тем, что потенциометр является преобразователем угла поворота в напряжение, а СКТ - точным преобразователем угла поворота платформы (и ротора СКТ) в угол поворота магнитного поля обмоток статора и грубым преобразователем в напряжение синусной обмотки статора. Последнее обстоятельство вызвано нестабильностью питания СКТ (в ориентирующих устройствах СКТ обычно питаются от бортсети самолета), нестабильностью коэффициента трансформации СКТ, вызванной нестабильностью окружающей температуры, старением и прочими причинами. Состыковка потенциометра и СКТ в настоящей системе стабилизации осуществляется следующим образом.Питание потенциометра 4 производится от косинусной обмотки статора 3 синусно-косинусного трансформатора 1 (резистор 5 включен для согласования нагрузки). Напряжение синусной обмотки после приведения крутизны на делителе сравнивается с выходным напряжением потенциометра, Разница указанных напряжений подается на предварительный усилитель 8 и далее - в тракт канала, Такая схема состыковки обеспечивает практическую независимость статической точности повторителя от напряжения питания, температуры в связи с тем, что указанные параметры влияют одинаково на оба сравниваемых сигнала, Это обстоятельство гарантирует высокую точность сравнения. После усиления на предварительном усилителе сигнал, пропорциональный разности углов поворота платформы ориентирующего устройства и платформы повторителя, проходит систему: демодулятор 9 - фильтр 10 - модулятор 11, где выделяется квадратурная составляющая. Далее он подается на усилитель мощности 12 и двигатель 13 для обработки в согласованное положение. Устойчивость и необходимые динамические качества системы стабилизации достигаются введением отрицательной обратной связи по скорости через тахогенератор 14. Погрешности от обкатки на качке компенсируется введением на вход усилителя мощности 12 управления по скорости качки. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В некоторых ориентирующих устройствах в целях уменьшения числа подвижных токо- съемных контактов выходной сигнал синуснокосинусного трансформатора 1 выдается по трехпроводной схеме. В этом случае схема состыковки усложняется введением дополнительного синусно-косинусного трансформатора 1 в заторможенном режиме и усилителя развязки 16 (в некоторых случаях усилителя не требуется).С помощью ориентирующего устройства и повторителя МЧЬ занимает во время полета неизменное положение. Три датчика МЧБ замеряют северную, восточную и вертикальную составляющие вектора напряженности магнитного поля Земли. Выходные сигналы МЧБ преобразуются синхронно с измерением в цифровой код и записываются на магнитную ленту для обработки полученной информации на ЭЦВМ.Расположение МЧБ на платформе немагнитного повторителя и рассмотренная схема системы стабилизации устраняют указанные недостатки прототипа и позволяют:1) практически исключить влияние на магнитометр постоянных возмущающих магнитных полей, расположив МЧБ в любом месте на самолете или вне самолета на выносной гондоле, на любом расстоянии от ориентирующего устройства;2) исключить влияние на ориентирующее устройство массы МЧБ, расположить ориентирующее устройство в центре тяжести самолета - месте наименьших возмущений;3) использовать серийные высокоточные ориентирующие устройства (в частности, инерциальные системы, позволяющие решать одновременно некоторые вопросы навигации и привязки) и заменять их в процессе выработки гарантийного срока и разработки новых, более точных;4) добиться высокой точности повторения магнитно-чувствительным блоком положения платформы ориентирующего устройства,Испытания устройства подтвердили выводы, Положение платформы МЧБ относительно платформы ориентирующего устройства изменяется на величину не более 0,5 угл. мин при изменении напряжения питания 36 в 4001 ц от 30 до 42 В (что превышает колебания напряжения в бортсети) и при изменении окружающей температуры от + 10 до + 50 С. Линейность повторителя зависит в основном от ступенчатости применяемого потенциометра, МЧБ располагается в гондоле на киле самолета АН, где магнитное влияние ориентиру. ющего устройства и оборудования самолета не превышало 2 гамм. Предмет изобретения Магнитометр, содержащий трехкомпонентный магниточувствительный блок, ориентирующее устройство с выходом на синусно-косинусных вращающихся трансформаторах и пов446859 торитель положения ориентирующего устройства с потенциометрическими датчиками угла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пространственной стабилизации магниточувствительного блока по каждому каналу, косинусная обмотка синусно-коси 12 г. 2 Составитель В. Одинцов едактор Л. Цветкова Техред М, Семенов Корректор Л ДенисоЗаказ 939/12ЦНИИП Изд.1178 Государственного ко по делам изобре Москва, Ж, РаПодписнодСССР Типография, пр. Сапунова, 2 г1 лг 5 нусного трансформатора подключена к клеммам питания потенциометра повторителя, а выходные клеммы потенциометра и синусная обмотка синусно-косинусного трансформатора 5 соединены последовательно и подключены ковходу системы управления повторителя. Тираж 678итета Совета Министений и открытийшская наб., д. 4/5