Статоскоп Советский патент 1986 года по МПК G01L7/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в аэрофотосъемочном оборудовании самолетов как источник информации об отклонении барометрической высоты полета от заданного значения.

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения, возникающей при

изменении высоты полета и знака изме- ю ляется напряжение которое про

нения высоты.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема статоскопа; на фиг. 2 - зависимости крутизны выходного сигнала от высоты полета и от фазы по- лета - спуск или подъем. -

Устройство содержит корпус 1 с герметичной камерой 2, сообщающейся с окружающей средой. В этой камере установлен анероидный чувствительный элемент 3, перемещение центра 4 которого пропорционально барометрической высоте.

Центр 4 чувствительного элемента 3 через кривошипно-шатунный механизм 5 соединен с якорем 6 индуктив ного преобразователя, сигнальные обмотки сердечника 7 которого включены в цепь следящей системы, содержащей . усилитель 8 и двигатель 9, кинематически связанный с сердеч«иком 7 и движком потенциометра 10.

В цепь питания двигателя 9 введен выключатель 11, а выходные обмотки индуктивного преобразователя подключены через усилитель 8 (переменный ток) к демодулятору 12 (постоянный ток). В состав устройства входит также трансформатор 13 электропитания .

Корректирукнцее звено 14 выполнено в виде операционного усилителя 15, включенного между демодулятором 12 и выходной щиной 16.

Коэффициент усиления усилителя 15 автоматически регулируется в зависимости от высоты полета за счет того, что в цепь резистора 17 обратной связи включен потенциометр 10, сопротивление которого пропорционально исходной высоте полета. Во входную цепь усилителя 15 параллельно мае- щтабному резистору 18 через замыкающий контакт поляризованного реле .19 включен дополнительный резистор 2

Необходимый уровень напряжения на выходной мине 16 достигается с помощью резисторов 21 и 22.

8636

Для обеспечения потребителей различными видами информации в устройстве могут быть размещены-преобразователь напряжения в код 23 и цифровой индикатор 24.

Необходимость введения корректирующего звена объясняется следующим образом.

Выходным сигналом статоскопа яв5

0

j

0

порционально углу поворота оС якоря индуктивного преобразователя

.

где К - коэффициент пропорциональности.

Угол об связан с перемещением X анероидного чувствительного элемента зависимостью

since-1с-tb(l-cosot),

где А,В,С - постоянные коэффициенты, определяемые параметра - ми кривошипно-шатунного механизма. Из формулы можно найти производdoidUebix

, или то же самое, -35--

Сш

величина которой для выбранных параметров кривошипно-татунного механизма при изменении высоты от О до 15 км меняется от 0,026 до 0,0339 ---,

ММ

Таким образом, крутизна выходного напряжения на малых высотах боль- 5 Die, чем на больщих высотах. По этой же причине крутизна выходного напря0

5

0

S

НУЮ -3Y

ал

жения при спуске

(И.

° ЭДдан Н)

спуск.

отличается от крутизны выходного напряжения при подъеме ( + +йН). Б частности, на высоте км

/ dofj

производная -st на. подъем равна ал

0,0343, а производная на спуск равна 0,0335 SA .

мм

Это положение иллюстрируется графиком, изображенным на фиг. 2, где показано семейство характеристик датчика для разных значений высоты как при спуске, так и при подъе1-1е.

Устройство работает следующим образом.

.При изменении высоты полета анероидный чувствительный элемент 3 поворачивает якорь 6 относительно сердечника 7 индуктивного преобразователя и сигнал рассогласования через усилитель 8 поступает на двигатель

9, который поворачивает сердечник 7 до восстановления электрического равновесия в схеме. Одновременно двигатель перемещает щетку потенциометра 10, напряжение на котором пропорционально текущей барометрической высоте.

После выхода самолета на заданный эшелон размыкается выключатель 1 в цепи питания двигателя 9 и измерительная система статоскопа переводится из режима отработки рассогласования в режиме прямого измерения отклонения, т.е. с обмоток индуктивного преобразователя снимается электрический сигнал, пропорциональный отклонению от заданной высоты, который через усилитель 9 и демодулятор 12 поступает в корректирующее звено 14. Основньи элементом этого звена является операционный усилитель 15 с переменным коэффициентом усиления. Поскольку потенциометр 10 включен в цепь обратной связи усилителя, его сопротивление, пропорциональное заданному эшелону, зафиксированному в момент размыкания цепи питания двигателя ключом 11, изменяет коэффициент усиления операционного усилителя 15 и вводит поправку в выходной сигнал на высоту полета.

Коэффициент усиления усилителя 15 изменяется также в зависимости от знака выходного сигнала, т.е. от спуска или подъема за счет того,что на выход усилителя 15 включена обмот ка поляризованного реле, которое сво им контактом при перемене знака

278636

включает резистор 20 параллельно масштабному резистору 18.

5 Формула изобретения

Статоскоп, содержащий анероидный чувствительный элемент, соединенный кривошипно-шатунным механизмом с

0 якорем индуктивного преобразователя, усилитель и двигатель с выключателем в цепи электропитания, кинематически связанный с движком потенциометра и сердечником индуктивного преобразо55 вателя, сигнальные обмотки которого через первый масштабный резистор, усилитель и демодулятор подключены к выходной шине, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения по20 грешности измерения, возникающей при изменении высоты полета и знака изменения высоты, в него введены второй масштабньй резистор и корректирующее звено, выполненное в виде по25 ляризованного реле и операционного усилителя с резистором обратной связи и масштабным резистором, включенное последовательно в цепь между демодулятором и выходной шиной, при

,« этом в цепь резистора обратной связи операционного усилителя последовательно включен потенциометр, а -второй масштабный , резистор включен параллельно первому масштабному резистору через контакт поляризованно- го реле, обмотка управления которого присоединена к выходу операционного усилителя.

и

Вшт

Спдск Подъём

VU2.2

А Нметр

Изобретение используется в аэро- фотосъемочном оборудовании самолетов, как источник информации об отклонении барометрической высоты полета от заданного значения. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения. При выходе самолета на заданный элемент размыкается выключатель 11 в цепи питания двигателя 9, с обмоток индуктивного преобразователя снимается сигнал, пропорциональный отклонению от заданной высоты, который через усилитель 8 и демодулятор 12 поступает в корректирующее звено 14. Сопротивление потенциометра 1 О пропорционально заданному эшелону, зафиксированному в мо- мейт размыкания цепи питания двигателя ключом 11, изменяет коэффициент усиления усилителя 15 и вводит тем самым поправку в выходной сигнал на высоту полета. Коэффициент усиления усилителя 15 изменяется в зависимости от знака выходного сигнала за счет включения на выход усилителя 15 обмотки поляризованного реле, которое своими контактами включает резистор 20 параллельно масштабному резистору 18. 2 ил. i СЛ /ЛУ/У/ / N: Н 00 о: 00 9д