Устройство для определения угланаклона обекта

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1106.79 (21) 2778112/18-10с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.з С 01 С 9/18 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНАОБЪЕКТА Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для определения угла наклона объектов, и может быть использовано в аппаратуре систем контроля и сигнализации изменений положения тел относительно первоначального состояния.Известны устройства для определения углов наклона объекта относительно горизонта, содержащие чувствительный элемент в виде жидкостного уровня - конденсатора или электромагнитного маятника, усилитель и следящий привод или исполнительный магнитноэлектрический элемент 11 .Такие устройства обладают некоторымйнедостатками: съем информации в аналоговом виде, что вызывает необхсримость введения дополнительных преобразователей информации, имеющих собственную погрешность, при использовании данных устройств в, цифровой технике.Ближайшим к изобретению по технической сущности является устройство для определения углов наклона объекта относительно горизонта, содержащее чувствительный элемент, установленный на упругой подвеске,генератор высокой частоты, фазочувствительный усилитель и следящий привод, выполненный в виде магнитоэлектрической системы 2 .Недостатком данного устройстваявляется необходимость дополнительно-.го преобразования сигнала для получения информации об угле наклонаобъекта в цифровом виде. Введениедополнительных преобразователей информации внесет собственную погрешность в систему и приведет к потереточности.Целью изобретения является повы шение точности.Поставленная цель достигаетсятем, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент и фазо чувствительный усилитель, а такжемагнитоэлектрический механизм, механически жестко связанный с чувствительным элементом, и генератор опорной частоты, введены последовательносоединенные элемент И, реверсивныйсчетчик и преобразователь код-напряжение, причем первый вход элементаИ соединен с выходом фазочувствительного усилителя, второй вход - с 30 генератором опорной частоты, выход .5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 преобразователя код-напряжение соединен с магнитно-электрическим механизмом, и выход реверсивного счетчика является выходом устройства.Индукционный преобразователь является чувствительным элементом, с выхода которого через фазочувствительный усилитель снимается информация о знаке ошибки. Эта информация управляет реверсивным счетчиком, включенным в контур системы, с выхоца счетчика через преобразователь код-напряжение в катушки деМпфера подается напряжение, меняющееся по линейному закону. В результате в счетчике оказывается записанным двоичное слово, цифровое значение которого пропорционально углу наклона.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит индукционный датчик угла 1 (чувствительный элемент), фазочувствительный усилитель 2, элемент И 3, реверсивный счетчик 4, преобразователь код-напряжение 5, магнито-электрический механизм б.Индукционный маятниковый датчик угла отклонения 1 состоит из статора, жестко закрепленного на корпусе, и ротора, подвешенного к корпусу на двух пластинчатых пружинах, которые позволяют ротору перемещаться в заданной плоскости измерения. На роторе имеется магнит, который вместе с катушками, прикрепленными к корпусу датчика, образует магнитоэлектрический механизм б. Фазочувствительный усилитель 2 представляет собой фазочувствительный демодулятор в сочетании с усилителем, работающим в ключевом режиме. Элемент И 3 представляет собой логическую схему совпадения, а реверсивный счетчик 4 является п-разрядным последовательным счетчиком.В качестве преобразователя коднапряжение 5 используется диодная матрица в сочетании с операционным усилителем.Устройство работает следующим образом.Нри отклонении устройства относительно горизонта его ротор в силу маятниковых свойств остается вертикальным, а статор перемещается. Расположение катушек ротора относительно статора становится несимметричным а напряжение с роторных обмоток, вклеенных по дифференциальной схеме,становятся неодинаковыми. С выхода индукционного датчика снимается сигнал рассогласования, пропорциональный углу отклонения, который поступает на вход Фазочувствительного усилителя 2, являющегося знаковым звеном и формирующего знак "+"при одной Фазе сигнала, и знакпри другой Фазе сигнала. Эта информация, заполненная частотой черезэлемент И 3, управляет реверсивнымсчетчиком 4. С выхода счетчика цифровая информация в виде параллельного кода поступает на вход преобразователя код-напряжение 5 и преобразуется в напряжение постоянного тока.Под действием этого напряжения вкатушках магнито-электрического механизма б возникает электрическийток, силы взаимодействия которогос магнитным полем постоянного магнита ротора отклоняют маятник в противоположном направлении,. Иаятникотклоняется на угол, при которомстатор одинаково перекрывает обе катушки ротора, при этом с выхода реверсивного счетчика снимается цифровой код, пропорциональный и соответствующий углу наклона. Выход реверсивного счетчика является выходомустройства,Использование изобретения позволяет: повысить точность систеж,снять информацию об угле наклона объекта в цифровом виде, расширить диапазон измерения углов. Формула изобретения устройство для определения угла наклона объекта, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент и фазочвствительный усилитель, а также магнитно-электрический механизм, механически жестко связанный с чувствительным элементом и генератор оперной частоты, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпаения точности, в устройство введены последовательно соединенные элемент И, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, причем первый вход элемента И соединен. с выходом Фазочувствительного усили- теля, второй вход - с генератором опорной частоты, выход преобразователя код-напряжение соединен с магнитно-электрическим механизмом, а выход реверсивного счетчика служит выходом устройства.Источники информации, принятие во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9502221, кл. 0 01 С 9/06, 02.07.73.2. Авторское свидетельство СССР 9394661, кл. 6 01 С 9/18, 04.06,71 (прототип).853390ТВва Составитель АВЬагнлин Техред А. Савка йорректор Л.иван Редактор О.филиппова Заказ 5617/12 Тираа 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, З, Раувская иаб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4