УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОГО КУРСА Советский патент 1970 года по МПК G01C17/30 

Настоящее изобретение относится к области навигационных устройств и может быть использоваио в с.хемах магнитных компасов.

Известные устройства для определения магнитного курса содержат генератор, феррозонды, сельсины, синхронный детектор, усилитель мощности и исполнительный двигатель. Однако для автоматического регулирования коэффициента передачи устройства в зависимости от крутизны входного сигнала управляющее нанряжеиие с косииусиой обмотки сельсина подается иа один из усилительных каскадов, что изменяет режим работы транзистора, в результате чего изменяется стабильность коэффициента передачи устройства и возможно появление нелинейных искажений.

Предлагаемое устройство для определения магнитного курса отличается от известных тем, что оно снабжено регулятором, выполненным в виде носледовательно соединенных между собой усилителя иеременного тока, развязывающего трансформатора, двухнолуиериодного выпрямителя и RC-ценочки. Вход регулятора подключен к косинусной обмотке сельсина, а выход - ко входу синхронного детектора. Это позволяет автоматически регу.лировать коэффициент иередачи устройства в зависимости от крутизны входного сигнала.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для определения магнитного курса.

Оно состоит из генератора / питающего напряи ения частоты м, чувствительного элемента 2 в виде феррозондов, являющегося индyкциolп ым преобразователем магнигного поля Земли в электрический сигнал, сельсина 3, являющегося элементом сравнения, нзбирательного усилн еля 4, настроенного на частоту 2ш, синхронного детектора 5, работающего прп соотношении частот сигнала и уиразлеиия 2:1, усилителя мощности 6, исполнительного двигателя 7 для отработки ротора сельсина 3. Синхронный детектор 5 содержи г траизисторный ключ 8 на транзисторах 9 и 10 коллекторы которых соединены вместе и подключены через RC-цепочку, состоящую нз параллельно соеднненных резистора 11 и конденсатора 12, к средней точке вторичной обмотки трансфорл атора 13. Базы транзисгоров 9 и 10 ключа 8 соединены через резисторы 14 и 15 с катодами диодов 16 и 17 двухполупериодного выпрямителя 18. Аноды диодов 16 и /7

выпрямителя 18 присоединены к крайним выводам вторнчной обмотки трансформатора 19. К первичиой обмотке трансформатора 13 подводится пптающее Ешпряжение частоты со от генератора /. Катоды 20 и 21 двухиолупериодрам транзисторов 9 и 10 ключа 8, а их аноды-к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора 19. Средние точки вторичных обмоток трансформаторов 13 и 19 соединены. К нервичной обмотке трансформатора 19 подводится напряжение с косинусной обмотки сельсина 3 через усилитель переменного тока 23. Устройство работает следующим образом. Генератор / возбуждает феррозонды чувствительного элемента 2 переменным током (JgSm&t. Под действием горизонтальной составляющей магнитного ноля Земли в ферро: зондах чувствительного элемента 2 появляется напряжение сигнала, которое поступает на статорные обмотки сельсина 3, а к синусной обмотке ротора сельсина 3 подается на избирательный усилитель 4, который выделяет напряжение и (.cos 2u)t, затем преобразуется в постоянное напряжение синхронным детектором 5, усиливается усилителем мощности 6 и подается на исполнительный двигатель 7. При этом напряжение сигнала в синусной обмотке ротора сельсина 3 минимальное, а напряжение в косинусной обмотке ротора сельсина 3 максимальное, зависит от величины горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и используется в качестве сигнала автоматического регулирования коэффициента передачи устройства, который подается на синхронный детектор 5. Последний в присутствии сигнала автоматического регулирования коэффициента передачи устройства работает следующим образом. Нанряжение с выхода избирательного усилителя 4 подается на усилитель мощности 6 через ключ 8 синхронного детектора 5. Транзисторы 9 и 10 ключа 8 изменяют свою проводимость при помощи управляющего напряжения, которое образуется следующим образом. Переменное напряжение питания t/onin со/ от генератора / подается на развязывающий трансформатор 13 и выпрямляет.ся двухполупериодным выпрямителем 18 на диодах 16 и 17. Выпрямленное несглаженное напряжение через RC-цепочку и балластные резисторы 14 и 15 подается к коллекторно-базовым переходам транзисторов 9 и 10 ключа 8. На RC-цепочке образуется запирающее напряжение. При этом транзисторы 9 и 10 ключа 8 находятся в открытом состоянии в течение интервала времени, когда амплитуда напряжения, снимаемого с выпрямителя 18, иревышает запирающее напряжение на RC-цепочке. Одновременно на ней подается напряжение автоматической регулировки коэффициента нередачи устройства с косинусной обмотки ротора сельсина 3 через усилитель переменного тока 23, развязывающий трансформатор 19 и двухполупериодный выпрямитель 22 на диодах 20 и 21. При минимальном значении наиряженности магнитного поля Земли и минимальной рабочей температуры сумма запираю щего напряжения и напряжения автоматической регулировки коэффициента передачи устройства должна быть такой, чтобы транзисторы 9 и 10 ключа и отпирались на время, равное длительности полупериода сигнала 6ccos2to/. При увеличении напряженности магнитного поля увеличивается напряжение автоматической регулировки коэффициента передачи устройства, что приводит к увеличению смещающего напряжения на RC-цепочке, и транзисторы 9 и 10 ключа 8 отпираются на время, меньшее длительности полуиериода сигнала бс cos 2(0. В результате уменьшается коэффициент передачи синхронного детектора 5, а следовательно, и коэффициент передачи всего устройства. При изменении температуры окружающей среды изменяется коэффициент передачи устройства, в том числе и коэффициент усилия усилителя 23, а следовательно, и величина напряжения автоматической регулировки коэффициента передачи устройства, что приводит к компенсации температурных изменений коэффициента передачи всего устройства за счет изменения смещающего напряжения на RCцеиочке синхронного детектора 5. Необходимо, чтобы коэффициент усиления усилителя переменного тока 23 менялся при изменении температуры в том же направлении, что и коэффициент передачи всего устройства. Предмет изобретения Устройство для определения магнитного курса, содержащее генератор, феррозонды, сельснны, синхронный детектор, работающий цри соотношении частот сигнала и управления 2:1, усилитель мощности, исполнительный двигатель, отличающееся тем, что, с целью автоматического регулирования коэффициента передачи устройства в зависимости от крутизны входного снгиала, оно снабжено регулятором. выполнеиным в виде последовательно соединенных меледу собой усилителя иеременного тока, развязывающего трансформатора, двухполупериодного выпрямителя и RC-цепочки, вход которого подключен к косинусной обмотке сельсина, а выход - ко входу синхронного детектора.