Феррозондовый компас Советский патент 1984 года по МПК G01C17/30 

эо

4;:

эо Изобретение относится к среаствам навигации и пространственной ориентации объектов в магнитном попе Земли, в частности к диета наиьнным компасам. Известны феррозондовые компасы без подвижных элементов, содержащие два взаимно перпендикулярных феррозонда и регистратор Cl.l и С2 Однако при изготовлении таких компаJCOB необходимо производить тщательный подбор и группировку феррозондов по чувствительности. На точность этих к лпасов влияет погрешность обоих феррозондов. Ближайшим по технической сущности к изобретению является феррозондовый компас, содержащий кольцевой феррозонд с обмоткой возбуждения и ортогонаяьво размещенными сигнальными охотками, генератор, удвоитель частоты, два избира тельных усилителя,, фазовый детектор и регистратор С 3 3 . Однако в известном ксялпасе также требуется взаимная балансировка диамето рагаьно противоположных пар обмоток и уравновешения их относитегаьной чувствительности. Угол поворота компаса относительно магнитного меридиана определяется таутем измерения амплитуд сигналов, снимаемых с двух сигнальных обмоток. На точность этого компаса влияет погрешность обеих сигнальных обмоток. Кроме того, необходимо обеспечить полную, идентичность амппитудно.-фазовых характеристик двух каналов обработки сигналов для уменьшения погрешностей компаса. Целью изобретения является повышение точности регистрации курса и упроще ние конструкции компаса. Поставленная цель достигается тем, что в феррозондовом компасе, содержащем феррозонд с ой лоткой возбуждения, подключенной к генератору, и ортогональ но размещенные сигнальные обмотки с избирательными усилителями, одна из которых через свой усилитель соединена с фазовым детектором, также подключенным к генератору через удвоитель частоты, вторая сигнальная обмотка через свой избирательный усилитель подключена к базе одного из двух встречно включённы транзисторов, общая коллекторная нагруз ка которых соединена с входси электрон ного реле, управляющего преобразователе частоты в напряжение, на входкоторого подключен фазовый детектор, при этся с базой второго транзистора через удвоитель частоты соединен генератор. Введение двух встречно включенных транзисторов и электронного реле приводит к тому, что угол поворота компаса относительно магнитного меридиана определяется путем измерения амплитуды сигнала только с одной сигнальной обмотки. Сигнал со второй обмотки используется только для устранения двухзначности показан1 } сигнала с первой охотки в зависимости от диапазона угла поворота компаса. Таким образом, на точность показаний компаса влияет погрешность только первой сигнальной обмотки. На чертеже представлена схема предлагаемого компаса. Ксшпас содержит феррозонд с обмоткой возбуждения 1 и ортогональными сигнальными охотками 2 и 3, генератор 4, удвоитель частоты 5, два избирательных усилителя 6 и 7, ко входам которых подключены сигнальные обмотки, фазовый детектор 8, преобразователь напряжениечастота 9 (ПНЧ), два встречно включенных транзистора 10 и 11, базы которых соединены соответственно с избирательным усилителем 6 и удвоителем частоты 5, резистор 12 содержит общую коллекiторную нагрузку транзисторов 10, 11, и электронное реле 13. IС помощью оёмотки возбуждения 1 и генератора 4 в магнитопроводе (не показан) феррозонда создается переменное магнитное поле. Амплитуды сигналов, получаемые на выходах сигнальных обмоток, зависят от угла oL , образованного осевой линией феррозонда (ось X) и геомагнитной линией NS, которая обозначена стрелкой. Напряжение, снимаемое с обмотки 2, пропорционально , а снимаемое с обмотки 3 - cosot . Эти напряжения пpcтJraaют на входы усилителей 6 и 7, в которых выделяются сигналы удвоенной частоты. Выходной сигнал усилителя 7 детектируется фазовым детекторсял 8, на второй вход которого поступает опорное напряжение от удвоителя частоты 5. Продетектированный сигнал с выхода фазового детектора поступает на вход ПНЧ 9, в котором осуществля.ется преобразование напряжения в частоту следования импульсов. Однозначность показаний на выходе ПНЧ 9 обеспечивается с помощью двух встречно включенных транзисторов 10 и 11, а также электронного реле 13, состоящего ИЗ конденсатора 14, резистора 15, транзистора 16 и электрсмагнитного реле 17.

Когаа утоп cjt; изменяется в диапазоне от О до 180, на выходе транзисторов 10 и 11 появляется сигнап, амплитуда которого превышает порог срабатывания электронного реле 13. Реле срабатывает, вызывая изменение постоянного смешения на входе ПНЧ 9, а тем самым изменение диапазона выходной HactoTbi ПНЧ 9. Когда угол oi изменяется в диапазоне от 180 до выходе транзисторов 10 и 11 существует сигнал, амплитуда которого не превышает порог срабатыванияээлектронного репе 13. В этом случае диапазон выходной частоты ПНЧ 9 не изменяется.

Эффективность предлагаемого компаса заключается, в тем, что угол поёорота компаса относительно магнитного меридиана определяется путем измерения амплитуды сигнала только с равс) сигнальной обмотки. Это позволяет повысить точность измерения и упростить конструкпшо компаса.

Точность измерений повышается, так как на нее влияет погрешность только сеяной сигнальной обмотки.

Упрощение конструкции достигвуто за счет того, что сигнал со второй сигват ной охотки испот9эуется только для усг ранения двузначности показаний сигнала с первой обмотки, что приводит к вскпючению из конструкции щП1бора блоков, авализирующих совокупность сигналов с овух сигнальных обмотсяс.

Таким образом, отпадает необходи i мость во взаимной бапанснровке двам9Т « рально противоположных пар снгнальвых охоток и уравновешении их относитет НОЙ чувствительности, а также не вадо I иметь опинаковьте амплитудно-фазовые из:бирательные усилигели.Тем самым упрощается текнология изготовления феррозонда. Т I

ФЕРРСЗОНДОВЫЙ КОМПАС, содержащий феррозонд с обмоткой возбуждения, подключенной к генератору, и ортогонапьно размещенные сигнальные обмотки с избирательными усипитепями, одна из которых через свой избирательный усилитель соединена с фазовым г-этектором, также подключенным к генератору через удвоитель частоты, о т п и ч а KV.щ и и с и тем, что, с цепью повышения точности регистрации курса при упроще- . НИИ конструкции компа(Ьа, вторая сигната ная обмотка через свой избирательный усилитель подключена к базе одного из двух встречно включенных транзисторов, общая коллекторная нагруз|ка которых соединена с входом электронного реле, управляющего преобразователем напряжения в частоту, на вход которого подключен фазовый детектор, при этом с базой второго транзистора через удвоитель частоты соединен генератор.