Двухкоординатный резистивный преобразователь угла наклона Советский патент 1980 года по МПК G01C9/06 

ми углами, вершины которых совмещены с координатной плоскостью, а с участковнамоток, находящихся на пинии этих вершин и обращенных в сторону жидкости, удалена изоляция, причем на каждом каркассе симметрично относительно координатной плоскости, перпендикулярной плоскости измерения, расположены две идентичные обмотки, включенные в мостовую схему дифференциально и смещенные по окружности одна относительно другой на полшага намотки обмоток; кар касы резистивных элементов выполнены в ви де двух идентичных колец, центры которых размещены на уровне поверхности электропроводящей жидкости и совпадают с центром внутренней шарообразной полости корпуса. Принципиальная схема двухкоординатного резистивного преобразователя углов наклона приведена на фиг. 1-3 (в трех проекциях). Корпус состоит из двух половин - нижней 1 и верхней 2, между которыми заключена угшотнительная прокладка 3, поджатая винта ми 4. В нижней .части корпуса сделаны два отверстия для ориентировки преобразователя по координатным осям при его установке на измеряемую площадку. Внутренняя полость корпуса имеет шарообразную форму и заполн на электропроводящей жидкостью 5 так, чтоб уровень ее поверхности совпадал с центром Внутри корпуса на цштавдрических кроншт нах 6 с помощью прижимных планок 7 и вин тов 8 закреплены два интентичных резистивных элемента 9, ориентированных по координатным осям X и У. Каждый элемент состоит из каркаса и намотанных на нем двух идентичных однорядовых обмоток, расположенных симметрично относительно координатной плоскости, перпендикулярной плоскости измерения я включенных в мостовую схему дифференци ально. Для уменьшения погрешности дискретности одна обмотка смешена по окружности относительно другой на полшага намотки об моток. Каркасы резистивных злементов выполнены в виде разомкнутых колец, имеющих сечение с двумя противоположно расположенными углами, вершины которых совмещены с координатной плоскостью. С участков обмоток, находящихся на линии этих вершин и обращенных в сторону жидкости, удалено изолирующее покрытие. В результате этого на каждом резистивном элементе образованы внешняя и внутренняя узкие контактные полоски, совпадающие с координатной плоскост и практически обеспечивающие независимость измерения по одной угловой координате от угла наклона по другой угловой координате. Кольцевая форма каркасов и совмещение их центров с центром внутренней полости корпуса позволяет получить линейную зависимость изменения сопротивления резистивных элементов от угла наклона исследуемого объекта. . Принцип работы устройства заключается в следующем. В начальном (нулевом) положении преобразователя (угол наклона по каждой координатной оси равен нулю) сопротивления обмоток резистивных элементов имеют одинаковую величину. При этом измерительные мость сбалансированы и на их выходах сигналы отсуствуют. Наклон преобразователя (угол наклона по . каждой координатной оси не равен нулю) приводит к неравенству сопротивления обмоток резистивных элементов за счет неравенства числа витков,замкнут-ых электропроводящей жидкостью. В результате этого нарущается равновесие измерительнь х мостов и на их выходах появляются сигналы, величина которых пропорциональна углу наклона, а знак - направлению наклона по данной координатной оси. В изобретении погрешность из-за зависимости каналов уменьшается более, чем в 10 раз (толщина каркасса - 10 мм), погрешность дискретности снижается в 2 раза, достигается линейность выходной характеристики (при цилиндрическом каркасе зависимость - тангенциальная). Формула изобретения 1.Лвухкоординатньш резистивный преббразователь угла наклона, содержаний корпус, частично заполненный электропроводящей жидкостью, в которой расположены во взаимноперпендикулярных плоскостях резистивные элементы с однорядовой намоткой, подключенные соответстеенно к двум измерительным мостам, отличающийся тем, что, С целью повышения точности путем обеспече1шя независимости измерения по одной угловой координате от угла наклона по другой угловой координате, сечение каркасов резистивНЬЕХ элементов выполнено с двумя противоположно ; расположенными углами, вершины которых совмещены с координатной плоскостью, а с участков намоток, находящихся на линии этих вершин и обращенных в сторону жидкости, удалена изоляция, причем на каждом каркасе симметрично относительно координатной плоскости, перпендикулярной плоскости измерения, расположены две идентичные обмотки, включенные в мостовую схему дифференциально и смещенные по окружности одна относительно дрзтой на полшага намотки обмоток. 2.Преобразователь по п. 1,отличающ и и с я тем, что, с целью получения линейной зависимости изменения сопротивления

резистивных элементов от угла наклона, каркасы резистивных элементов выполнены в виде двух идентичных колец, центры которых размещены на уровне поверхности электропроводящей жидкости и совпадают с центром внутренней шарообразной полости корпуса.

Источники информации, принятые во внимание -при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 502221, кл. G 01 С 9/06, 1973.

2.Патент США N 3478437, кл. 33-336, опублик. 1969.

3.Авторское свидетельство СССР N 459668, кл. G 01 С 9/36, 1972.

4.Патент Франции N 2216558, кл. G 01 С 9/06 опублик. 1974 (прототип).