Устройство для измерения угла наклона объекта Советский патент 1990 года по МПК G01C9/06 

СП

00 СО

Јъ

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к устройствам для измерения углов наклона объекта относительно горизонта. Целью изобретения является упрощение конструкции. Устройство содержит первый 4 и второй 5 боковые электроды, жестко закрепленные в корпусе 3, средний электрод 1 с подвеской 2, последовательно включенные автогенератор 6, соединенный с общей шиной, и индикатор 12, подключенный к блоку 11 управления, связанному с боковыми электродами 4 и 5 через блок электронных ключей. Причем средний электрод 1 изолирован от корпуса 3 и подключен к входу автогенератора 6, блок электронных ключей выполнен в виде четырех диодов 7-10, первый из которых включен между общей шиной и первым боковым электродом 4, второй - между первым боковым электродом 4 и блоком 11 управления, третий - между вторым боковым электродом 5 и общей шиной, четвертый - между блоком 11 управления и вторым боковым электродом 5. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения углов наклона объекта относительно горизонта

Цель изобретения - упрощение конструкции „

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема устройства.

Устройство содержит маятник 1, выполненный в виде, пластины, подвешенной на опорах 2 изолированно от корпуса 3 о По обе стороны от маятника 1 в корпусе 3 укреплены неподвижные электроды 4 и 5. Маятник 1 подключен к LC-контуру автогенератора 6. Неподвижные электроды 4 и 5 соединены через диоды 7 и 8 с общей шиной землей), а через диоды 9 и 10 - с блоком 11 управления. Блок 11 индикации соединен с выходом автогенератора 6 и блоком 11 управления.

Устройство работает следующим Образом.

Блок 11 управления поочередно открывает одну пару диодов (7,9), закрывает другую пару диодов (8,10) и Включает блок 12 индикации (частотомер) на прямой и обратный счет, В первый Полупериод измерения -блок 11 управления выдает положительный сигнал управления. В результате диоды 7 и 9 от- крываются, через них протекает прямой ток 1П . При этом дифференциальное Сопротивление открытых диодов определяется выражением г йПр iPMJ

25/1„рСмАЗ. Например, притоке через диод, равном 25 мА, сопротивление диода составляет 1 Ом, а учитывая, что диоды 7 и 9 для переменного тока LC-контура включены параллельно, сопротивление электронного ключа, вносимого в контур, составляет 0,5 Ом. При необходимости уменьшения этого спротивления надо увеличить ток через диоды. Диоды 8 и 10 в этот момент закрыты. Их влияние на электрод 5 оказывается в том, что своими барьерными емкостями С замыкают электрод 5 на землю. Барьерная емкость закры

Формула изобретени Устройство для измерения угла на

тых диодов 8 и 10 составляет %0,5 пФ..

В результате эквивалентная электричес- клона объекта, содержащее первый и

кая схема датчика первого полупериода измерений имеет вид, представленный на фиг. 2.

0

5

0

5

35

30

40

В LC-контур автогенератора 6 включена емкость Сд, датчика через малые сопротивления г„ пр. При этом малые паразитные емкостиСЛ1 и С п датчика также влияют на частоту автогенератора. Емкость С. через барьерные емкости С диодов и паразитную емкость С пз также соединена с землей. Однако, учитывая, то С , и Спэ , емкость Сд-j можно считать отсоединенной от контура.

Таким образом, в первом полупериоде измерений на частоту f автогенератора 6 влияет только емкость С дч электрода 4 датчика.

Во втором полупериоде измерений блок 11 управления выдает отрицательный сигнал управления. При этом закрываются диоды 7 и 9. открываются диоды 8 и 10. В этом случае аналогично первому полупериоду измерений частота fj автогенератора 6 определяется емкостью СА1 электрода 5 датчика.

При нулевом угле наклона с/ датчика маятник 1 расположен симметрично относительно неподвижных электродов ,4 и 5, поэтому емкости С дп САг, частоты f1 f 2 и к окончанию времени одного измерения показания частотомера 12 равны нулю.

При. наклоне датчика на угол с/ маят ник 1 отклоняется, приближаясь к одному и удаляясь от другого электродов. В результате емкости Сд С Д2увеличиваются и изменяются в разные стороны. Например, емкость С, увеличивается, а емкость С. уменьшается. Частоты f, и f.j ,определяемые этими емкостями, соответственно уменьшаются и увеличиваются. Частотомер 12 в конце времени измерения фиксирует разность частот At - Г 1 - fi,пропорциональную углу наклона о/ датчика.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить стабильность частоты величины сГ , надежность работысхемы и, следовательно, точность и надежность проводимых измерений.

Формула изобретения Устройство для измерения угла навторой жестко закрепленные на корпусе боковые электроды, средний электрод с подвеской, последовательно включенные

автогенератор, соединенный с общей шиной, и индикатор, подключенный к блоку управления, связанному с боковыми электродами через блок электронных ключей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, средний электрод выполнен изолированным от корпуса и подключен к входу автогенератора, а блок электСоставитель В Соловьев Редактор Н.Тупица Техред А.Кравчук Корректор Т.Палий

Заказ 2246

Тираж 399

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

837416

ронных ключей выполнен в виде четырех диодов, первый из которых включен между общей шиной и первым боковым

, электродом, второй - между первым боковым электродом и блоком управления, третий - между вторым боковым электродом и общей шиной, а четвертый - между блоком управления и вторым бо10 ковым электродом.

Фиг.2

Подписное