Устройство для измерения уклонов дорог Советский патент 1988 года по МПК G01C9/34 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения величин уклонов, и может быть использовано при измерении углов наклона автомобильных дорог и в качестве датчика электронных систем автомобиля

Целью изобретения является повышеДлина полосок и шаг младшего раз ряда не должны быть меньше длины пузырька.

Для питания упомянутых мостов пе ременным током предназначен генератор 10.

Выходы компараторов 9 подключены к. соответствующим разрядам цифроана

ние надежности результатов измерений Q логового преобразователя 11 (иДП),

Длина полосок и шаг младшего раз- ряда не должны быть меньше длины пузырька.

Для питания упомянутых мостов переменным током предназначен генератор 10.

Выходы компараторов 9 подключены к. соответствующим разрядам цифроаналогового преобразователя 11 (иДП),

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности результатов измерений за счет выравнивания относительных ошибок во всем рабочем диапазоне устройства. Лри изменении угла наклона дороги происходит перемещение в трубке 1 воздушного пузырька 2о Положение последнего определяется совокупностью сигналов с емкостных чувствительных элементов 3-5«Визуальное отображение напряжения,соответствующее положению воздущного пузырька 2 в трубке 1, появляется на индикаторе. Разница в величинах перемещений воздушного пузырька 2 обусловлена тем, что на участке,соответствующем наиболее часто ветре- чающимся величинам уклонов, трубка имеет наибольший радиус кривизны и размеры ее дуг, соответствующие единице измерения, также наибольшие 3иЛо i а с

за счет выравнивания относительных ошибок во всем рабочем диапазоне устройства

На фиГо изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фигс 2 - кривая закона распределения уклонов для магистральных дорог; на фиг о 3 - структурная схема средства для индикации положения пузырькао

Устройство для определения величин уклонов дорог содержит криволинейную трубку 1, заполненную жидкостью с воздушным пузырьком 2, и средство для индикации положения пузырька „

Средство для индикации положения пузырька образовано установленными вдоль трубки чувствительными емкостными элементами 3- 5, каждый из которых соединен по мостовой схеме с конденсатором 6 и резистором 7 В диагональ каждого из указанных мостов включен резистор 8, к которому подключен компаратор 9

Емкостный чувствительный элемент старшего разряда представляет собой две металлические полоски,являющиеся обкладками конденсатора, длина которых составляет половину длины трубки Металлические полоски расположены на взаимно противоположных сторонах трубкио Металлические полоски емкостного чувствительного элемента следующего разряда имеют вдвое меньшую длину по сравнению с полосками старшего разряда и расположены с шагом, равным длине полосок этого разряда. Все полоски данного разряда, расположенные на одной стороне трубки, соединены электрически Длина полосок и шаг их расположения для каждого последующего разряда вдвое меньше предыдущего Таким образом щаг, с которым расположены на трубке

При нахождении пузырька воздуха между обкладками какого-либо емко- стного чувствительного элемента, na ример элемента 3.,изменяется дйэлект

1 емкостные элементы 3-5, определя- рическая проницаемость, а следовается в соответствии с разрядом двоичного кода (емкостный чувствительный элемент 3 соответствует старшему разряду, а элемент 5 - младшему)

тельно, и емкость элемента. В результате изменения емкости элемента появляется разбаланс того моста, в который включен этот элемент При

выход которого соединен со стрелочным индикатором 12

Индикатор 12 выполнен с нелинейной шкалой. Цена деления щкапы в диапазоне наиболее часто встречающихся малых уклонов меньше, чем цена деления для редко встречающихся больших уклонов о

Трубка 1 выполнена с переменной

кривизной, являющейся функцией нормального закона распределения величин укпонов дорог. Радиус кривизны (R) для значения угла Х; прямо пропорционален соответствующей указанному углу плотности распределения Р(х j) (см.фиг о ).

Поскольку плотность распределения описывается выражением

-Klxi Р b е ,

где Ъ, k - коэффициенты;

п - показатель степеьш;

е - основание натурального

логарифма, то форма трубки определяется функцией

R Ъ ,е

KIXI и

Задав из соображений целесообраз- ности длину трубки 400 мм, пределы измерений ±15°, а точность определения положения пузырька относительно трубки 1 мм, получим практическое выражение, описывающее форму трубки:

R (0,0454-1x1)5 Хх - с.

Устройство работает следующим разом

.При изменении угла наклона дороги происходит перемещение воздушного пузырька 2 в трубке 1

При нахождении пузырька воздуха между обкладками какого-либо емко- . стного чувствительного элемента, nart- ример элемента 3.,изменяется дйэлектрическая проницаемость, а следоварическая проницаемость, а следовательно, и емкость элемента. В результате изменения емкости элемента появляется разбаланс того моста, в который включен этот элемент При

этом через резистор 8 протекает - ток. Падение напряжения на резисторе 8 приводит к появлению сигнала на выходе компаратора„

Таким образом, положение воздушного пузырька в трубке определяется совокупностью сигналов с емкостных чувствительных элементов.

На выходе ПАП появляется напряжение, соответствующее сигналам с компараторов на входе ЦАП, Это напряжение соответствует положению воздушного пузырька в трубке Визуальное отображение этого напряжения появляется на индикаторе. Поскольку шаг младшего разряда емкостных элементов по длине всей трубки постоянен, а перемещение пузырька по участку трубки, соответствующему наиболее часто встречающимся уклонам, значительно больше его перемещений по участкам, соответствующим редко встречающимся уклонам, то погрешност

измерения наиболее часто встречающих- 25 уклонов

-б

ся величин уклонов существенно меньше. Указанная разница в величинах перемещений пузырька обусловлена тем, что на участке, соответствующем наиболее часто встречающимся величинам уклонов, трубка имеет наибольший радиус кривизны и размеры ее дуг, ,соответствующие единице измерения,

также наибольшие,

1

Формула изобретения

Устройство для измерения уклонов дорог, содержащее трубку переменной кривизны, заполненную жидкостью с воздушным-пузырьком, и отсчетный узел, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности результатов измерений за счет выравнивания относительных ошибок во всем рабочем диапазоне устройства,кривизна трубки в диапазоне измерений выполнена пропорциональной значениям

5 XVe

Q

-41

10

IV

to

I Cvl

i CM

Ц)

vrs