Устройство для определения углаНАКлОНА Об'ЕКТОВ Советский патент 1981 года по МПК G01C9/06 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для определения углов наклона объектов относительно горизонта, и может быть использовано в аппаратуре систе контроля и сигнализации изменений положения тел относительно первоначального состояния, в измерительной технике для измерения угла наклона объектов относительно горизонта. Известны устройства для определёния угла наклона, содержащие маятник выполненный в виде сегмента из кольцевого феррита с высокой магнитной проницаемостью, входящего в полость закрепленного на объекте каркаса с обмоткой возбуждения и вторичными обмотками, включенными последователь но и встречно. Маятник подвешен на объекте посредством одноплечего рычага, центр вращения которого сов мещен с центром кривизны сегмента 1. Однако эти устройства не обеспечивают достаточной точности измерения углов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для определения угла наклона объектов, содержащее корпус с демпфером, в который помещены маятник, подвешенкый на двух плоских пружинахи индукционный преобразователь 2 . Недостатком данного устройства является малый диапазон измеряемых углов и зависимость достоверности результатов измерения от постоянной времени устройства. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение диапазона измеряе№лх углов. Поставленная цель достигается тем, что. в устройство введены фазочувствительный усилитель и масштабный дифференциальный усилитель, причем выход маятникового индукционного преобразователя соединен со входом фазочувствйтельного усилителя, выход которого соединен через резистор с обмотками катушек электромагнитного демпфера, а парсшлельно резистору подключен вход масштабного усилителя. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство содержит маятниковый преобразователь 1, который состоит из статора, жестко закрепленного на

корпусе, и ротора, подвешенного к корпусу на двух пластинчатых пружин 2, которые позволяют ротору перемещаться в заданной плоскости измерения. На роторе имеется постоянный магнит 3, который вместе с катушкой

4,прикрепленными к корпусу датчика

5,образует электромагнитный демпфер .

Электрическая схема устройства состоит из фазочувствительного усилителя б, выход которого через постянный резистор 7 соединен с катушками 4, и масштабного усилителя 8, с выхода которого снимается сигнаш, пропорционсшьный углу отклонения.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении устройства относительно горизонта его ротор в силу маятниковых свойств остается вертикальным, а статор перемещается.Расположение катушек ротора относитель статора становится несимметричным, а напряжения с роторных обмоток, включенных по дифференциальной схеме - неодинаковыми. На выходе маятникового индукционного преобразователя 1 появляется напряжение, амплитуда и фаза которого соответствуют величине и знаку отклонения. В схеме фазочувствительного усилителя 6 это напряжение усиливается ипреобразуется в постоянный ток, по величине и знаку соответствующей величине и знаку углового отклонения. При взаимодействии этого тока, проходящего через катушки 4 с магнитным полем постоянного магнита 3 ротора создается магнитоэлектрический момент, отклоняющий маят.ник в противоположном направлении. Маятник отклоняется на угол, при

котором статор одинаково перекрывает обе катушки ротора, при этом момент электродинамических сил катушек пропорционален величине угла рассогласования. Выходной сигнал снимается с зажимов постоянного резистора 7, включенного последовательно с обмотками катушек 4 и дополнительно усиливается в масштабном усилителе 8, включенном по дифференциальной схеме.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона объектов, состоящее из маятникового индукционного преобразователя, подвешенного на двух плоских пружинах внутри.корпуса, заполненного- демпфируквдей жидкостью, и электромагнитного демпфера, о т ли.чающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения рабочего диапазона измерения углов, в устройство дополнительно введены фазочувствительный усилитель и масштабный дифференциальный усилитель, причем выход маятникового индукционного преобразователя соединен со входом фазочувствительного усилителя, выход которого соединен через резистор с обмотками катушек электромагнитного демпфера, а параллельно резистору подключен вход масштабного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

451908, кл. G01 С 9/06, 28.04.73

2.Авторскоесвидетельство СССР 289289, кл. G01 С 9/06, 09.04.69 (прототип).