Меточный датчик вертикальной скорости

(5 О ЖИРЖРаЮЯЯР инстит ери оль ь го корости осуобраз она щи . ли ьно 3 тся схемГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБ ЕтЕНИЯМ И ОтНЕЦтИЯМ ПЮ ЮНТ ССС 1ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ ОВИДЕТЕЛЬСТ(56) Браславский Д.А. и дрАвианые приборы и автоматы. И.: Машистроение, 1978, с. 211"213,Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3981135/24-10,кл. С 01 Р 5/18, 1985.(54) ИЕТОЧНЫЙ ДАТЧИК ВКРТИКАЛЬНОСКОРОСТИ(57) Изобретение относится к измтельной технике и может быть иснзовано для измерения вертикальнойскорости летательного аппарата. Цизобретения является снижение порешностей. При нулевой вертикальскорости, когда статическое давление не изменяется, расход воздухчерез инФормативные каналы 2 и 3 иаков и выходной сигнал датчика равен нулю. При положительной вертикальной скорости, когда статическое давление уменьшается, объемный расход через информативный канал 2 формируется как разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информативного расхода, пропорпно" нального вертикальной .скорости и создаваемого за счет дифференцирующих свойств проточной камерыРазность расходов через каналы 2 и 3, пропорциональная вертикальной скорости, измеряется с помощью ионных меток, создаваемых и регистрируемых системой электродов, расположенньп: наф заданном расстоянии один от другого. С помощью электронной схемы формируются импульсы, длительности которых соответствуют временам пролета (метками базовых расстояний. Преобразование длительности импульсов в веИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения вертикальной скорости летательного аппарата, и может быть использовано в качестве элемента пилотажно-.навигационных систем или как автономный прибор.Целью изобретения является снижение погрешностей.На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схе" ма выполнения электродов; на фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. 15Меточный датчик вертикальной скорости содержит проточную дифференцирующую камеру 1, первый и второй информативные каналы 2, 3, нагнетатель 4, разнополярные источники 5, 20 6 опорного напряжения, опорньй генератор 7 нагнетателя, генератор 8 высоковольтных импульсов, преобразователи 9 и 10 ток " напряжение, нуль- органь 1 11 и 12, триггеры 13, 14, схему 15 преобразования и вычисления, Конструктивно информативньй канал выполнен с тремя электродами 16, 17, 18 (фиг.2).Нагнетатель 4, информатиынй канал 30 3, дифференцирующая камера 1 и информативный канал 2 соединены последовательно, образуя замкнутьй пневматический контур, в котором за счет работы нагнетателя осуществляетсяо переток воздуха (по часовой стрелке). Привод нагнетателя 4 осуществляется от опорного генератора 7. В информативных каналах 2 и 3 установлены по два электрода для генерации ионной 0 метки искровым разрядом и по три, расположенных последовательно по ходу движения меток, электрода 16-18 регистратора. Электроды,. предназначенные для генерации ионной метки, подключены к генератору 8 высоко". вольтных импульсов. Первые и третьи, по ходу движения меток, электроды 16 и 18 регистратора подключены к разнополярным источникам 5 и 6 опорного напряжения, а вторые 17 - к50 преобразователям 9 и 10 ток-напряжение. Момент прохождения метками базовых расстояний выделяется с помощью нуль-органов 11 и 12, а Фор" мирование длительностей импульсов,55 равных времени пролета базовых расстояний, осуществляется триггерами 13 и 14, Измерение длительностей импульсов, преобразование полученнойинформации и вычисление значения вертикальной скорости осуществляетсясхемой 15 преобразования и вычисления,Меточньй датчик вертикальной скорости работает следующим образом.Нагнетатель 4 преобразует электрический сигнал с опорного генератора в пневматический сигнал, т.е. вопорный расход воздуха через замкнутый пневматический контур, необходимьй для задания постоянного направления движения Ионной метки от генерирующих электродов к регистрирующим.При нулевой вертикальной скорости,когда статическое давление Рс неизменяется, расход воздуха через информативные каналы 2 и 3 одинаков ивыходной сигнал датчика равен нулю.При положительной вертикальной скорости, когда статическое давлениеуменьшается, обьемньй расход черезинформативный канал 2 Формируетсякак разность опорного расхода, создаваемого нагнетателем 4, и информатив"ного расхода, пропорционального вер-,тикальной скорости и создаваемогоза счет дифференцирующих свойствпроточной камеры 1. Расход черезинформативньй канал 3 э любом случае остается равным опорному. Такимобразом, разность расходов через информативные каналы 2 и 3 пропорциональна вертикальной скорости, За счет работы генератора высоковольтных импульсов одновременно в двух информативных каналах с определенной частотой Формируются ионные метки, представляющие собой ионизированные локальные области воздуха, образованныеискровым разрядом, возникающим между электродами, предназначенными длягенерации метки.Ионные метки смещаются вместе с потоком по капиллярам к регистрам,представляющим собой расположенныепоследовательно три электрода 16-18,первьй и третий 16 и 18 из которыхподключены к разнополярным источникам5 и 6 опорного напряжения, а второй17 - к преобразователям 9 и 10 токнапряжение. Пока между регистрирующими электродами находится неионизированный воздух (изолятор), токмежду тремя электродами течет близ-,кий к нулевому. При прохождении ионизированнои локальной областью воз 1469469духа (меткой) пространства между первым и вторым электродами регистратора преобразователь ток-напряжение регистрирует ионный ток одного знака,1 а при прохождении меткой пространства между вторым и третьим ионный ток изменяет направление на противоположное, так как источники опорного напряжения, к которым подключены 1 О первый и третий электроды регистратора разнополярны. Момент перехода ионного тока от одного знака к другому выделяется нуль-органами 11 и 12, которые отвечают на него импуль сом напряжения. Сигналы с генератора 8 высоковольтных импульсов и с нуль- органов 11 и 12 подаются на триггеры 13 и 14, на которых формируются длительности импульсов, соответствующие 2 О временам пролета метками одинаковых базовых расстояний в информативных каналах. Преобразование длительности импульсов триггеров в информацию с вертикальной скорости осуществляет ся схемой преобразования и вычисления. Формула из обретенияМеточный датчик вертикальной ско р рости, содержащий опорный генератор, подключенный к нагнетателю, проточную дифференцирующую камеру, два информационных канала с источником и регистратором ионных меток располоФ35 женных на известном расстоянии друг от друга вдоль каналов, генератор высоковольтных импульсов, два источника опорного напряжения, два канала преобразования, выполненных в виде преобразователя ток-напряжение нуль-органа и триггера, а также схему вычисления и регистрации, при этом проточная дифференцирующая камера через первый информационный канал связана с полостью статйческого давления, а через второй информацион-.:. ный канал - с нагнетателем, каждый источник ионных меток выполнен в виде двух электродов, подключенных к генератору высоковольтных импульсов, а каждый регистратор - в виде двух электродов, один иэ которых подключен к источнику опорного напряже" ния, а генератор высоковольтных импульсов подключен также к первым входам триггеров, выходы которых соединены со схемой вычислений и регистрации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.сцелью снижения погрешностей, .источники опорных напряжений выполнены разнополярными, а в каждый из регистраторов ионных меток добавлен третий электрод, причем все три электрода регистратора расположены по ходу движения меток, каждый первый и третий иэ электродов выполнены одинаковыми по форме и размерам,. и подключены к раэнополярным источкам опорных напряжений, а каждый второй из электродов - к входам соответствующих преобразователей ток-напряжение, соединенных выходами через соответствующий нуль"орган с вторыми входами триггеров.