Устройство для измерения угла наклона Советский патент 1988 года по МПК G01C9/06 

Ь5

сд

&д

Изобретение относится к измери- тельиой технике и, в частности к устройствам для определения положения вертикали, транспортного средства (трактора) при движении его по пересеченной местности или на горных склонах, и может быть использовано для стабилизации положения его остова, кабины или сиденья тракториста. JQ

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния вибрации.

На чертежб показана схема устройства.

Уст15ойство содержит заключенные в корпусе 1 .датчика электрический йагреватель, датчики 2 и 3 температуры (левый и правый). Стрелками показан восходящий поток жидкости или газа (например, воздуха)о

Датчик угла наклона работает следующим образом.

При протекании электрического тока по нагревателю 2 над ним образует ся вр.сходящий поток, который бывает всегда направлен вертикально вверх. На некотором расстоянияя от этого потока, симметрично его оси, располагахарактер, а разность плотностей нагретой и холодной его частей оказывается небольшой, то тряска и вибрация пости не влияют на работу датчика.

Минимальный угол, воспринимаемый датчиком угла наклона, т.е. зона его нечувствительности, зависит от расстояния датчиков 3 температуры до восходящего потока и увеличивается с его увеличением.

Датчик имеет некоторое запаздьгоа- ние, которое можно плавно уменьшить путем повывения температуры нагрева- {5 теля 2, эта особенность позволяет регулировать амплитудно-частотную характеристику прибора и этим задавать требуемые свойства автоматизированной системы в соответствии со скоростью движения транспортного средства и микронеровностями почвы.

Метрологические характеристики датчика угла наклона, определяемые нелинейностью характеристик датчиков температуры, могут быть достаточно высокими при использовании его в качестве нуль-органа.

В виде датчиков температуры могут быть использованы транзисторы, диоды,

20

25

ются датчики 3 температуры, соединяе- 30 термисторы, термопары или терморезисторы, а корпус датчика может быть заполнен как воздухом или газом (во- дородом), так и какой-либо неэлектро- проводной жидкостью (например, спирт или трансформаторное масло),

35

мыв извне в.мостовую или полумостовую схему. При симметричном расположении датчиков относительно оси восходящего потока сопротивления датчиков 3 равны между собой, тогда мост или полумост уравновешен.

После наклона корпуса 1 датчика в ту или иную сторону восходящий поток начинает нагревать один из датчиков 3 сильнее, а другой - слабее, от чего сопротивления плеч моста или полумоста изменяются и на выходе схемы появляется сигнал, связанный определенной зависимостью с величиной крена или дифферента.д

Поскольку восходящий поток из-за относительно низкой температуры нагревателя 2 (порядка 100-400 С) имеет невысокую скорость и ламинарный

Формула изобретения

Устройство для Измерения угла наклона, содержащее корпус, источник и приемники излучения и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния вибрации, излучатель вьтолнен в виде нагревателя и закреплен в основании корпуса, а приемники излучения выполнены в виде двух термочувствительных элементов.

Q

характер, а разность плотностей нагретой и холодной его частей оказывается небольшой, то тряска и вибрация пости не влияют на работу датчика.

Минимальный угол, воспринимаемый датчиком угла наклона, т.е. зона его нечувствительности, зависит от расстояния датчиков 3 температуры до восходящего потока и увеличивается с его увеличением.

Датчик имеет некоторое запаздьгоа- ние, которое можно плавно уменьшить путем повывения температуры нагрева- 5 теля 2, эта особенность позволяет регулировать амплитудно-частотную характеристику прибора и этим задавать требуемые свойства автоматизированной системы в соответствии со скоростью движения транспортного средства и микронеровностями почвы.

Метрологические характеристики датчика угла наклона, определяемые нелинейностью характеристик датчиков температуры, могут быть достаточно высокими при использовании его в каче стве нуль-органа.

В виде датчиков температуры могут быть использованы транзисторы, диоды,

0

5

Формула изобретения

Устройство для Измерения угла наклона, содержащее корпус, источник и приемники излучения и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния вибрации, излучатель вьтолнен в виде нагревателя и закреплен в основании корпуса, а приемники излучения выполнены в виде двух термочувствительных элементов.

Изобретение относится к устройствам для измерения угла наклона транспортного средства. С целью уменьшения влияния вибрации заключенный в нижней части корпуса 1 нагреватель 2 создает восходящий поток, направление которого совпадает с вертикалью. Закрепленные в верхней части корпуса датчики температуры 3 соединены в мостовую или полумостовую схему. При отсутствии угла наклона датчики температуры обогреваются одинаков о и сигнал на выходе измерительной схемы отсутствует. При наклоне транспортг ного средства один из датчиков нагревается больше другого, в результате чего с выхода измерительной схемы поступает сигнал, пропорциональный определяемому углу наклона. 1 ил.