МАЯТНИКОВЫЙ ГИРОКОМПАС Российский патент 1995 года по МПК G01C19/38 

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению, а именно к гирокомпасам, предназначенным для определения географического меридиана.

Известен маятниковый гирокомпас, содержащий корпус, чувствительный элемент с гиромотором, магнитный подвес со сферическим ферромагнитным сердечником на чувствительном элементе и электромагнитном на корпусе, систему стабилизации магнитного подвеса, датчик осевых перемещений чувствительного элемента, выход которого через систему стабилизации магнитного подвеса подключен к обмотке электромагнита, последовательно соединенные датчик угла поворота чувствительного элемента, систему стабилизации чувствительного элемента в азимуте и датчик компенсационного момента с якорем, выполненным из магнитомягкого и расположенным на ферромагнитном сердечнике чувствительного элемента, и статорными катушками, укрепленными на корпусе, причем электромагнит магнитного подвеса, ферромагнитный сердечник чувствительного элемента, якорь датчика момента и корпус объединены в последовательную магнитную цепь.

Недостатком известного гирокомпаса является плохая помехоустойчивость при колебаниях корпуса, вызванных колебаниями объекта, на котором установлен прибор. Эти колебания вызывают вынужденные колебания чувствительного элемента в азимуте, затрудняющие съем показаний, и интеркардинальную погрешность.

Целью изобретения является повышение точности однороторного маятникового гирокомпаса при колебаниях его корпуса путем снижения маятниковости и демпфирования колебаний чувствительного элемента электромагнитным способом, а также уменьшение габаритов.

Снижение маятниковости в предлагаемом гирокомпасе достигается размещением гиромотора внутри сферы.

Демпфирование колебаний чувствительного элемента в предлагаемом гирокомпасе осуществляется путем воздействия на намагниченный электромагнитом магнитного подвеса ферромагнитный сердечник чувствительного элемента полем дополнительных катушек, установленных на корпусе во взаимно перпендикулярных плоскостях и диаметрально расположенных относительно сферы, токи в которых изменяются пропорционально скорости перемещения ферромагнитного сердечника относительно корпуса. Для измерения этого перемещения на корпусе в тех же плоскостях установлены датчики, сигналы с которых преобразуются в токи дополнительных катушек, пропорциональные скорости с помощью электронных систем демпфирования колебаний чувствительного элемента, каждая из которых содержит усилитель мощности и дифференцирующее звено.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого гирокомпаса.

Чувствительный элемент гирокомпаса представляет собой ферромагнитный сердечник в виде сферы 1 с размещенными внутри нее гиромотором 2 и вне-якорем 3 датчика момента, выполненным из магнитомягкого материала. Малая маятниковость чувствительного элемента может быть создана размещением гиромотора так, чтобы его центр тяжести был несколько ниже центра ферромагнитной сферы. Броневого типа электромагнит магнитного подвеса содержит сердечник 4, корпус 5 и катушку 6, подключенную к выходу системы 7 стабилизации магнитного подвеса, вход которой подключен к датчику 8 перемещения чувствительного элемента по вертикальной оси подвеса. На корпусе 5 укреплены катушки 9 статора датчика момента с осями в горизонтальной плоскости, подключенные через индикатор 10 показаний гирокомпаса к выходу системы 11 стабилизации чувствительного элемента в азимуте, вход которой подключен к датчику 12 угла.

Дополнительно на корпусе во взаимно перпендикулярных плоскостях установлены датчики 13 горизонтальных перемещений ферромагнитной сферы 1 и катушки 14, диаметрально расположенные относительно сферы 1. Датчики 13 и катушки 14 соединены между собой электронными системами, содержащими усилители 15 и дифференцирующие звенья 16.

На сфере 1 для увеличения маятниковости чувствительного элемента может быть закреплен груз 17.

При отклонении корпуса 5 появляются сигналы на датчиках осевого, радиального или азимутального перемещения, которые передаются в систему стабилизации.

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к маятниковым гироскопам. Целью изобретения является повышение точности и снижение габаритов прибора, для чего гиромотор размещается в сферическом ферромагнитном сердечнике. Гироскоп снабжен системами автоматизации сердечника по четырем степеням свободы. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. МАЯТНИКОВЫЙ ГИРОКОМПАС, содержащий корпус, внутри которого размещены сферический ферромагнитный сердечник, электромагнитные катушки подвеса сердечника, датчика момента и вертикального перемещения, гиромотор, датчик угла и системы стабилизации сердечника в азимуте и по вертикали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов, он дополнительно снабжен системой стабилизации сердечника в горизонтальной плоскости, а гиромотор установлен внутри сердечника. 2. Гирокомпас по п. 1, отличающийся тем, что система стабилизации сердечника в горизонтальной плоскости выполнена в виде двух датчиков и двух пар катушек, попарно расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем датчики и пары катушек в каждой из плоскостей связаны между собой электронными системами демпфирования колебаний сердечника, каждая из которых содержит усилитель мощности и дифференцирующее звено.