УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Советский патент 1994 года по МПК G01P5/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве элемента пилотажно-навигационных систем или автономного датчика.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности нагнетателя.

На чертеже схематично показано описываемое устройство, где изображена полость 1 измеряемого давления, система 2 термостатирования, нагнетатель 3, управляемый генератор 3, схемы 5 и 6 включения термоанеморезисторов (ТАР), схема 7 осреднения, корпус 8, проточная дифференцирующая камера 9, пневматический канал 10, ТАР 11 и 12 входного и выходного каналов, схема 13 вычитания, регистратор меток 14, задающий генератор 15, приемный и излучающий электроды 16 и 17, формирователь 18 управляющего импульса, интегратор 19, дифференциальный усилитель 20 и блок 21 опорного напряжения.

Устройство для измерения высоты и вертикальной скорости летательного аппарата содержит проточную дифференцирующую камеру 9, связанную с полостью 1 измеряемого давления P через входной канал с ТАР 11 и канал, образованный стенками теплоизолированного корпуса 8 и камеры 9, а также через выходной канал с ТАР 12 и нагнетатель 3. Схемы 5 и 6 включения ТАР, схема 7 осреднения и схема 13 вычитания образуют измерительную схему, на выходе которой формируются сигналы, пропорциональные высоте и вертикальной скорости, U_вых1 = f₁(H) и U_вых2 = f₂(V_у). В канале 10 установлены излучающий электрод 17 и приемный электрод 16, связанные соответственно с задающим генератором 15 и регистратором меток 14, выходы которых подключены к первому и второму входам формирователя 18 управляющего импульса. Выход формирователя управляющего импульса через интегратор 19 связан с первым входом дифференциального усилителя 20, второй вход которого связан с блоком 21 опорного напряжения, а выход - с входом управляемого генератора 4, подключенного к электроприводу нагнетателя 3.

Устройство работает следующим образом. Нагнетатель 3 создает модулирующий (опорный) переток воздуха через дифференцирующую камеру 9, каналы с ТАР 11 и 12 и канал 10 с излучающим и приемным электродами 17 и 16. При поступлении импульса с задающего генератора 15 на излучающем электроде 17 образуется метка, которая сносится потоком и при прохождении над приемным электродом 16 вызывает появление напряжения на выходе регистратора меток 14. На формирователе управляющего импульса длительность управляющего импульса оказывается пропорциональной времени пролета меткой базового расстояния, а следовательно, обратно пропорциональной скорости или объемному расходу через канал 10. Длительность импульса преобразуется в напряжение U_и интегратором 19 и сравнивается с опорным напряжением U_o на дифференциальном усилителе 20. При отклонении расхода воздуха через канал 10 от заданного в соответствии с напряжением на входе управляемого генератора 4 изменяется интенсивность работы нагнетателя 3 из-за изменения амплитуды или частоты напряжения, поступающего на его электропривод так, что отклонение расхода сводится к нулю с точностью до погрешности статизма регулирования.

При изменении давления в полости 1 за счет дифференцирующих свойств камеры 9 изменяется расход через выходной канал с ТАР 12. Расход через канал 10 и входной канал с ТАР 11 остается постоянным за счет работы системы стабилизации. На схеме 13 вычитания осуществляется выделение сигнала по вертикальной скорости как разности напряжений U₁ и U₂ со схем включения термоанеморезисторов, а на схеме 7 осреднения производится выделение сигнала по барометрической высоте как суммы напряжений U₁ и U₂, взятых с коэффициентами, обеспечивающими коррекцию динамической погрешности.

Система 2 термостатирования служит для поддержания неизменной температуры воздуха внутри корпуса, что уменьшает ряд составляющих погрешности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащее проточную камеру, соединенную с полостью измеряемого давления через нагнетатель, входной и выходной каналы с термоанеморезисторами, включенными в измерительную схему, управляемый генератор, выход которого соединен с электроприводом нагнетателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения стабильности нагнетателя, в него введены формирователь управляющего импульса, задающий генератор, регистратор меток, излучающий и приемный электроды которых установлены в канале, соединяющем входной и выходной каналы, интегратор, блок опорного напряжения и дифференциальный усилитель, причем первый выход задающего генератора соединен с первым входом формирователя управляющего импульса, второй вход которого соединен с выходом регистратора меток, вход которого соединен с приемным электродом, второй выход задающего генератора соединен с излучающим электродом, выход формирователя управляющего импульса соединен с входом интегратора, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока опорного напряжения, а выход дифференциального усилителя соединен с входом управляемого генератора.