Цифровой компас

) Авторыизобретения лавцев, А 3ное производственное объединение по морскимгеологоразведочным работам(71) Заявятм 4) ЦИФРОВОЙ КОИПА ельна гаемому Изобретение относится к навигационным приборам, в частности к электронным цифровым компасам, и используется в качестве курсоукаэателя или преобразователя градусной меры в радианную в бортовых навигационных вычислительных компасах.Известен цифровой компас, используемый в качестве курсоуказателя, содержащий генератор, магниточувствительный датчик, выполненный на элементах Холла, горизонтально расположенный в карданиом подвесе, фазовращатель, сумматор, формирователи остроконечных юепульсов, преобразоват фаэа-интервал и счетчик с выходом индикатор.В этом компасе сигнал с генератора поступает на один из элементов датчика непосредственно а на другой -Ф20 через фазовращатель, фазовый сдвиг которого - 90 о. Сигналы с элементов датчика поступают на вход сумматора, а с выхода сумматора снимается сигнал,Овчаров и В. П. Яиденко амплитуда которого постоянна, а фаза, ло отношению к сигналу возбуждения датчика, пропорциональна угловому перемещению датчика. Сигналы с выходов сумматора и генератора, Каждый через свой формирователь остроконечных импульсов, поступают на входы преобразователя фаза-интервал, а с.его выхода снимается сигнал, длительность которого пропорциональна угловому перемещению датчика, Затем сигнал с преобразователя поступает в счетчик, в котором он кодируется и пересчитывается в число импульсов, пропорциональное угловому перемещению датчика 1,Недостатком компаса является от-. сутствие возможности представления информации в угловой мере.Наиболее близким к предлатехническим рещением является цифро-, вой компас, содержащий генератор, магниточувствнтельный датчик, фазовращатель, сумматор, формирователи импульсов, преобразователь фаза-интер 3 9001вал и счетчик, Выходы генератора исумматора через формирователи импульсов и введенные в устройство ячейкиИ и ИЛИ подключены ко входу сброса вноль счетчика, причем ко второму вхо-ду ячейки ИЛИ подключен блок управлен 12,Недостатком компаса является невоз:можность осуществлять измерения полного угла поворота в любой необходимой 10Усистеме.Цель изобретения - обеспечениевозможности измерения углового перемещения.магниточувствительного датчика в заданной угловой мере.%Поставленная цель достигается тем,что цифровой компас, содержащий генератор, магниточувствительный датчик,Фазовращатель, сумматор, преобразователь, два формирователя остроконечныхимпульсов, счетчик и блок управления,снабжен делителем, формирователемпоследовательностей импульсов, Фильтром и блоком памяти, причем выход ге.нератора связан с входом Формирователя.последовательностей импульсов, связанс первым входом делителя и со вторымвходом счетчика, выход делителя черезфильтр связан с входом магниточувствительного датчика и первым входомвторого формирователя остроконечныхимпульсов, выход которого связан свторым входом преобразователя, первыйвыход Формирователя последовательностей импульсов связан с вторым входомвторого формирователя остроконечных3импульсов, второй и третий выходы связаны с первым и вторым входами первого формирователя остроконечных импуль.сон, первый выход первого формирова 40теля остроконечных импульсов подсоединен к первому входу преобразователя,выход которого подключен к первомувходу счетчика, второй выход магниточувствительного датчика через первыйвход сумматора связан с третьим выхо 4дом первого формирователя остроконечных импульсов, а первый выход связанчерез фазовращатель с вторым входомсумматора, при этом первый выход блокауправления связан с вторым входом делителя, а второй выход связан с третьим входом блока памяти, к двум другим входам которого подключены выходсчетчика и второй выход первого формирователя остроконечных импульсов.На Фиг, 1 представлена блок-схемацифрового компаса, на фиг. 2 - временные диаграммы,3 4Компас содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 с переменным коэффициентом деления, Фильтр 3 магниточувствительный датчик 4, выполненный на элементах Холла, фазовращатель 5, сумматор 6, формирователь 7 последовательностей импульсов, два формирователя остроконечных импульсов 8 и 9, преобразователь 10 Фаза-интервал, счетчик 11, блок 12 памяти, блок 13 управления., Электрическая схема компаса работает следующим образом.С выхода генераторана вход делителя 2, формирователя 7 последовательностей импульсов и на вход С счетчика 11 поступает последовательность прямоугольных импульсов частоты Е Блок 13 управления задает делителию 2 коэффициент деления И- необходимый в данный момент времени, где Х - основание системы счисления полного угла поворота (градусы, радианы и т.д.);1 = ; й-порядковый номер основания системы счисления. Сигнал с частотойиз делителя 2 поступает на фильтр М,3, где происходит преобразование прямоугольной формы сигнала в синусоидальную.Сигнал с фильтра 3 поступает на вход магниточувствительного датчика 4, который горизонтально расположен в кардановом подвесе и выполнен в виде двух ортогонально установленных элементах Холла, С одного из этих элементов электрический сигнал - поступает на сумматор 6 непосредственно, а с другого - через фаэовращатель 5, С выхода сумматора снимается сигнал, амплитуда которого постоянная, а фаза, по отновению к сигналу с фильтра З,.пропорциональна угловому перемещению датчика относительно горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.Синусоидальные сигналы с фильтра 3 и сумматора 6 (Фиг. 2, поз. 14 и 15) поступают на Формирователи остроконечных импульсов 8 и 9, на другие входы которых с формирователя 7 последовательностей импульсов. поступают три последовательности импульсов (фиг. 2, поз. 16-18), сдвинутые относительно друг друга по фазе,С Формирователей 8 н 9 выходят три последовательности остроконечных импульсов, фронты которых привязаны к моментам перехода входного синусоидального сигнала через нуле5вой уровень в положительном направлении (фиг, 2, поэ, 19-21) . Причем две такие последовательности Фиг, 2 поэ 19 и 20) поступают на входы преобразователя 10 Фаза-интервал, а тре тья - на управляющий вход блока 12 памяти, тем самым разрешая запись измеренной величины.С преобразователя 10 фаза-интервал сигнал, представляющий собой им пульсную последовательность с частотой . и длительностью импульса, равной разности фаз сигнала с фильтра 3 и сумматора 6 (фиг. 2, поз;,22), поступает на обнулякмций вход Й счет чика 11, на счетный вход С которого приходит последовательность генератора с частотой Е . За время длительности импульса преобразователя 10 фаза-интервал (Фиг, 2 поз. 22), счетчик 20 1 производит подсчет импульсов .генератора, тем самьи осуществляет преобразование число-импульсного кода в необходимый информационный код, который поступает на вход блока 12 памя- ф 5 ти и заполняется в моменты действия разрешающего импульса ( фиг. 2, поэ. 21) т. е. перед приходом заднего фронта импульса преобразователя фаза-интервал.30Отсчет углового перемещения датчика в необходимой системе счета возможен благодаря выбору коэффициента деления делителя 2, который задается блоком 13 управления. 35Частота генератора определяется из условия Цифровой компас, содержащий генератор, магниточувствительный датчик,фаэовращатель, сумматор, преобраэователь, два формирователя остроконечныхимпульсов, счетчик и блок управления,о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения воэможности измерения углового перемещения магниточувствительного датчика в заданной угловой мере, цифровой компас снабжен делителем, формирователем последовательностей импульсов, фильтром н блокомпамяти, причем выход генератора связан с входом формирователя последовательностей импульсов, с первым входомделителя и со вторым входом счетчика,выход делителя через Фильтр связан свходом магниточувствительного датчикаи первым входом второго формирователяостроконечных импульсов, выход которого связан с вторым входом преобразователя, первый выход формирователяпоследовательностей импульсов связан,с вторым входом второго формирователя остроконечных импульсов, второй итретий выходы связаны с пеовым и вторым входами первого формирователяостроконечных импульсов, первый выходпервого Формирователя остроконечныхимпульсов подсоединен к первому входупреобразователя, выход которого подключен к первому входу счетчика, второй выход магниточувствнтельного датчика через первый вход сумматора связаи с третьим входом первого Формиро пах 1 Ч ЕЕ-- ю о где Р - рабочая частота магниточувствительного датчика.Остроконечные импульсы, сформиро 45 ванные в моменты перехода сигналов с Фильтра 3 и сумматора 6 в положительчом направлении, привязаны к двум последовательностям остроконечных импульсов с разными фазами, Это приводит к устранению эффекта наложения импульсов друг на друга при малых углах изменения курса и следовательно повышает точность отчета. вателя остроконечных импульсов, а первый выход связан через фаэовращатель со вторым входом сумматора, при этомпервый выход блока управления связанс вторым входом делителя, а второйвыход связан с третьим входом блокапамяти, к двум другим входам которогоподключены выход счетчика и второйвыход первого формирователя остроконечных импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3197880,кл. 33-204, 965.2. Авторское свидетельство СССРВ 58371, кл. С 01 С 7/32, 26.1.75прототип).900113 оставитель В. Лыковехред,М, Рейвес ф Корректор М, П иселева аэ 1266/5 Тираж 613 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раущская наб д.