Барометрический способ определения высоты Советский патент 1990 года по МПК G01C5/06 

Изобретение относится к технике измерения высоты и может бьп ь применено для определения высоты полета летательных аппаратов.

Цель изобретения - повьшение точности определения высоты и упрощение калибровки высото мера путем достижения линейной зависимости характеристики состояния упругого мембранного .твердого тела от высоты.

На фиг. 1 приведена схема барометрического высотомера для осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 - нормированные амплитудно- частотные характеристики упругой мембраны на фиг 3 - экспериментальная калибровочная зависимость амплитуды колебаний мембраны от высоты.

Барометрич еский высотомер содер- тккт генератор 1 электрического синусоидального напряжения и электрод 2 электростатического возбудителя колебаний мембраны 3. Мембрана 3 находится под действием атмосферного давления в точке, высоту которой следует определить. Электрод 4 электростатического преобразователя поз-- воляет измерить изменения амплитуды механических колебаний мембраны 3. Сигнал с электрода .4 поступает в усилитель 5 и индицируется индикатором 6. Блок 7 питания обеспечивает усю ел

тановку рабочей точки электростатических преобразователей. Электрические высокоомные сопротивления R являются зарядными, конденсаторы С - разделительными. .

Способ осуществляют следующим образом.

При давлении, соответствуняцем нулевой высоте, с помощью генератора 1 синусоидального электрического напря |жения стабилизированной амплитуды и электрода 2 возбуждают мембрану 3. Электродом 4, усилителем 5 и индика- тором 6 снимают амплитудно-частотную характеристику 8 (фиг.2) мембраны 3. Выбирают частоту f. в точке перегиба резонансной кривой на склоне выше резонансной частоты fn При изменений высоты Н резонансная кривая сме- щается (кривая 9) и амплитуда колебаний изменяется от величины Ад до Aj. Такой выбор рабочей частоты позволяет достичь линейной зависимости амплитуды колебаний мембраны от высоты в результате компенсации нелинейности зависимости плотности от высоты и нелинейности зависимости частоты от плотности, а также нелинейности резонансной кривой. Уравнение прямой имеет вид

А

А„ - АО k-H,

Ац - амплитуда механических колебаний мембраны,

Ад - амплитуда при нулевой высоте Н О;

k - постоянная.

На выбранной частоте f возбуждают мембрану при давлении, соответствующем нулевой высоте Нд и вьюЬте Н Нд, измеряют соответствующие амплитуды Ад и АН колебаний (фиг.2). По этим результатам измерений калибруют индикатор 6.

Увеличение точности получают за счёт линейности зависимости между высотой и амплитудой колебаний мембраны. Это ускоряет и упрощает калибровку и повьшает точность отсчета высоты.

Формула изобретения

Бар ом етрич ее кий сп ос об опр ед ел е- ния высоты, при котором возбуждают колебания упругой мембраны, измеряют их и обрабатывают результаты измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных нелинейностью характеристики мембраны, предварительно при давлении, соответствующем нулевой высоте, возбуждают колебания мембраны на частоте, большей резонансной и соответствующей линейному участку резонансной кривой, и регистрируют их амплитуду, при изменении колебаний регистрируют их амплитуду, а при обработке результатов измерений .учитывают измеренное значение амплитуды и ее значение при давлении, соответствующем нулевой высоте.

Изобретение относится к измерению высоты и может быть применено для определения высоты полета летательных аппаратов. Изобретение позволяет повысить точность определения высоты и упростить калибровку высотомера путем достижения линейной зависимости характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела от высоты. Способ заключается в том, что измеряют изменение характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела под действием атмосферного давления. В качестве характеристики состояния используют амплитуду механических колебаний. При нулевой высоте возбуждают мембрановидное твердое тело на частоте перегиба резонансной кривой на склоне выше резонансной частоты, измеряют амплитуду колебаний при нулевой высоте и изменение амплитуды колебаний с изменением высоты, по которому определяют высоту. 3 ил.

фиг. 1

л,

iKii

Л «,5

v,o

3,3 0 2,5

2,0 /Д

X

./

./

х

X

Л X часгпота

X

,х

,/