ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ Советский патент 1994 года по МПК G01B5/24 

Изобретение относится к авиаприборостроению, в частности к приборам, определяющим положение объекта относительно встречного потока воздуха.

Известна схема построения преобразователя аэродинамических углов, содержащая обтекаемое тело с приемниками давления, пневмоэлектрический преобразователь, пневмопереключатель, моделирующий входной сигнал пневмоэлектрического преобразователя, например в виде электропневмоклапана, опорный генератор, фазочувствительную электронную схему выделения сигнала основной частоты и следящий привод для ориентации приемников в симметричном положении относительно направления набегающего потока. Однако указанный преобразователь имеет низкую точность, обусловленную погрешностями схемы выделения сигнала основной частоты.

Цель изобретения - повышение точности ориентирования приемников давления относительно направления набегающего потока. Это достигается тем, что в преобразователь дополнительно введен коммутатор фазы, включенный между опорным генератором и обмоткой возбуждения следящего привода.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь аэродинамических углов содержит обтекаемое тело 1, на поверхности которого расположены приемники давления 2 для забора давлений Р₁ и Р₂, характеризующих измеряемый аэродинамический угол α . Приемники давления 2 соединены каналами 3, в которых установлены дроссели 4, с входом пневмоэлектрического преобразователя 5. Пневмопереключатель, моделирующий входной сигнал пневмоэлектрического преобразователя 5, выполнен в виде электропневмоклапана 6, подсоединенного к опорному генератору 7, и установлен в канале 8, соединяющем приемники давления 2 между собой.

Выход пневмоэлектрического преобразователя 5 связан со следящим приводом, включающим модулятор 9, усилитель 10 и двигатель 11. Обмотка возбуждения последнего соединена с шиной питания через коммутатор фазы 12, управляемый от опорного генератора 7. Выходной вал двигателя 11 через редуктор 13 кинематически связан с блоком приемников давления и выходным устройством 14, сигнал α _э которого пропорционален измеряемому аэродинамическому углу α .

Преобразователь работает следующим образом.

При симметричном расположении приемников давления 2 относительно направления скорости набегающего потока забираемые давления Р₁ и Р₂ и давления Р₃ и Р₄ на входе пневмоэлектрического преобразователя 5 соответственно равны между собой. Периодическое открытие и закрытие канала 8 при работе пневмопереключателя не приводит к изменению давлений Р₃ и Р₄. Выходной сигнал в виде переменной составляющей основной частоты равен нулю и блок с приемниками давления остается неподвижным.

Приращение аэродинамического угла приводит к нарушению равенства давлений Р₁ и Р₂, а при перекрытом канале 8 также и давлений Р₃ и Р₄. При открытии канала 8 за счет перетока по нему воздуха давления Р₃ и Р₄ выравниваются. В процессе работы пневмопереключателя, управляемого сигналом опорного генератора давления, на входе пневмоэлектрического преобразователя 5, а следовательно, на его выходе (сигнал ε ) имеется составляющая основной частоты (см. фиг. 2), уровень которой определяет величину приращения аэродинамического угла, а фаза (относительно сигнала U_о) - его знак.

В следящем приводе сигнал моделируется, усиливается и в виде модулированного сигнала с несущей частотой, соответствующей частоте питания сети, поступает на управляющие обмотки исполнительного двигателя. Последний через редуктор 13 устанавливает блок с приемником давления в положение устойчивого равновесия, при котором давления Р₁ и Р₂, Р₃ и Р₄ соответственно равны между собой. Суммарный угол поворота блок с приемниками от некоторого начального положения является мерой измеряемого угла, фиксируется выходным устройством 14 и в виде сигнала α _э подается на указатель или другие системы.

Так как выходной сигнал ε^l модулятора 9 (см. фиг. 2) через каждые полпериода работы пневмопереключателя изменяет на 180^о фазу, то для того, чтобы выходной вал двигателя 11 при отработке сигнала не изменял периодически направление вращения, при помощи коммутатора фазы 12 обеспечивается периодическое изменение на 180^о фазы напряжения U_b, подаваемого на его обмотку возбуждения. Управление работой коммутатора фазы осуществляется от опорного генератора 7.

Таким образом, в измерительной цепи предлагаемого устройства отсутствует фазочувствительная электронная схема выделения сигнала основной частоты (фазочувствительный дискриминатор) и, следовательно, отсутствуют вносимые погрешности, что приводит к повышению точности преобразователя. (56) Авторское свидетельство СССР N 490339, кл. G 01 B 5/24, 1974.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ, содержащий обтекаемое тело с приемником давления, пневмоэлектрический преобразователь, электропневматический переключатель, опорный генератор и следящий привод с обмоткой возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введен коммутатор фазы, включенный между опорным генератором и обмоткой возбуждения следящего привода.