ГИРОКОМПАС Российский патент 1994 года по МПК G01C19/38 

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению, конкретно - к гирокомпасам, предназначено для определения направления истинного меридиана, заключающегося в определении положения динамического равновесия колебаний чувствительного элемента гирокомпаса.

Известны гиpокомпасы, состоящие из угломерной части и гироузла, включающего внешний корпус, чувствительный элемент с механизмом автоматического арретирования, систему токоподводов и коммутации, следящий корпус с закрепленной разделительной призмой и двигателем разворота, следящую систему, состоящую из оптической схемы, смонтированной на следящем корпусе, зеркале чувствительного элемента, источника света и двух фотосопротивлений. Недостатком данных устройств является достаточно большое время определения положения истинного меридиана, так как определение производится путем снятия отсчетов по двум или трем точкам реверсии (крайним точкам прецессионного движения чувствительного элемента гирокомпаса). Так, например, для гирокомпаса 1Г17 время определения направления истинного меридиана составляет по двум точкам реверсии 12 мин, а по трем - 16 мин.

Наиболее близким по техническому решению является гирокомпас, содержащий чувствительный элемент, следящий корпус, кодовую систему, включающую датчик импульсов, генератор импульсов и счетчик импульсов. Недостатками данного устройства являются сложность технической реализации нанесения светлых и темных полос на подвижном и неподвижном дисках кодовой системы, сложность в выборе фотодиодов с одинаковыми параметрами, сложность в выполнении высокоточного арретирования чувствительного элемента гирокомпаса, что в конечном итоге ведет к снижению надежности устройства.

Целью изобретения является повышение надежности гирокомпаса.

Цель достигается тем, что в гирокомпас дополнительно введены формирователь импульсов, Т-триггер, первая и вторая логические схемы И, второй счетчик импульсов и последовательно соединенные блок сравнения и логический блок, а датчик импульсов выполнен в виде кольца, установленного на чувствительном элементе, магнитных меток, равномерно нанесенных по окружности кольца, и магнитной головки, установленной на следящем корпусе, при этом выход магнитной головки соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом Т-триггера, прямой выход Т-триггера соединен с первым входом первой логической схемы И и с входом установки в "0" второго счетчика импульсов, инверсный выход Т-триггера соединен с первым входом второй логической схемы И и с входом установки в "0" первого счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами первой и второй логических схем И, выход первой логической схемы И соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второй логической схемы И соединен с входом второго счетчика импульсов, а выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены с входом блока сравнения.

На фиг. 1 показан гирокомпас со встроенным в него датчиком импульсов; на фиг. 2 - функциональная схема кодовой системы; на фиг. 3 - вид электрических сигналов на выходах элементов функциональной схемы.

Гирокомпас состоит из чувствительного элемента 1, следящего корпуса 2, кодовой системы 3, включающей датчик 4 импульсов, выполненного в виде кольца 5 с равномерно нанесенными по его окружности магнитными метками и установленного на чувствительном элементе 1, и магнитной головки 6, установленной на следящем корпусе 2, генератор 7 импульсов, первый 8 и второй 9 счетчики импульсов, формирователь 10 импульсов, Т-триггер 11, первую 12 и вторую 13 логические схемы И, последовательно соединенные блок 14 сравнения и логический блок 15.

Работа устройства для определения положения истинного меридиана заключается в следующем. При разарретировании чувствительного элемента 1 он начинает прецессировать в сторону положения истинного меридиана. Следящий корпус 2 отслеживает чувствительный элемент 1. При этом магнитная головка 6, поворачиваясь вместе со следящим корпусом 2, считывает магнитные метки с кольца 5. Электрические сигналы с выхода магнитной головки 6 преобразуются в формирователе 10 импульсов в импульсы необходимой амплитуды и поступают на вход Т-триггера 11. По окончании сигнала на входе Т-триггера 11 на одном его выходе появляется электрический сигнал, соответствующий логической "1", а на другом выходе - логическому "0". При поступлении очередного импульса с формирователя 10 импульсов и его окончании сигналы на выходах Т-триггера 11 меняются на противоположные.

При появлении на прямом выходе Т-триггера 11 сигнала в виде логической "1" он поступает на вход установки в "0" счетчика 9 импульсов и обнуляет его, а также поступает на первый вход первой схемы И 12, разрешая пропуск импульсов с генератора 7 импульсов стабильной частоты на счетчик 8 импульсов. При появлении на инверсном выходе Т-триггера 11 сигнала в виде логического "0" он поступает на вход установки в "0" счетчика 8 импульсов, разрешая подсчет числа импульсов, поступающих на его вход, а также поступает на первый вход второй схемы И 13, запрещая прохождение импульсов с генератора 7 импульсов стабильной частоты на счетчик 9 импульсов.

При появлении на прямом выходе Т-триггера 11 сигнала в виде логического "0" он поступает на вход установки в "0" счетчика 9 импульсов, разрешая тем самым подсчет числа импульсов, поступающих на его вход, а также поступает на первый вход первой схемы И 12, запрещая прохождение импульсов с генератора 7 импульсов стабильной частоты на счетчик 8 импульсов.

При появлении на инверсном выходе Т-триггера 11 сигнала в виде логической "1" он поступает на вход установки в "0" счетчика 8 импульсов и обнуляет его, а также поступает на первый вход второй схемы И 13, разрешая пропуск импульсов с генератора 7 импульсов стабильной частоты на счетчик 9 импульсов.

Результаты подсчета количества импульсов счетчиками 8 и 9 сравниваются в блоке 14 сравнения, и определяется знак разности в логическом блоке 15
Δ N = N₁ - N₂, где N₁, N₂ - количество импульсов, поступающих на счетчики импульсов 8 и 9 соответственно.

Если знак разности Δ N положительный, то продолжается отслеживание следящим корпусом 2 чувствительного элемента 1. Если выполняется условие N₁ = N₂ или знак разности Δ N изменился на противоположный, то логический блок 15 прекращает процесс отслеживания следящим корпусом 2 чувствительного элемента 1 и выдает команду на снятие отсчета.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет замены фотоэлектрической кодовой системы магнитной является более надежным и дешевым.

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и предназначено для определения направления истинного меридиана. Цель изобретения - повышение надежности. Гирокомпас содержит чувствительный элемент, следящий корпус, кодовую систему, включающую датчик импульсов, выполненный в виде кольца с равномерно нанесенными по его окружности магнитными метками, установленного на чувствительном элементе, и магнитной головки, установленной на следящем корпусе, генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, формирователь импульсов, Т-триггер, первую и вторую логические схемы И, последовательно соединенные блок сравнения и логический блок. Использование магнитной кодовой схемы и схемы обработки ее сигналов в гирокомпас позволяет повысить его надежность. 3 ил.

ГИРОКОМПАС, содержащий чувствительный элемент, следящий корпус, кодовую систему, включающую датчик импульсов, генератор импульсов и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены формирователь импульсов, Т-триггер, первая и вторая логические схемы И, второй счетчик импульсов и последовательно соединенные блок сравнения и логический блок, а датчик импульсов выполнен в виде кольца, установленного на чувствительном элементе магнитных меток, равномерно нанесенных по окружности кольца, и магнитной головки, установленной на следящем корпусе, при этом выход магнитной головки соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом Т-триггера, прямой выход Т-триггера соединен с первым входом первой логической схемы И и с входом установки в "0" второго счетчика импульсов, инверсный выход Т-триггера соединен с первым входом второй логической схемы И и с входом установки в "0" первого счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с вторыми входами первой и второй логических схем И, выход первой логической схемы И соединен с входом первого счетчика импульсов, выход второй логической схемы И соединен с входом второго счетчика импульсов, а выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены с входом блока сравнения.