Датчик углового положения ротора гироскопа

Датчик углового положения ротора гироскопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских

Социалистиь|еоэх

Респубпик (11) 468089 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.07.73(21) 1956270/40-23 с присоединением заявки М.— (2З)ПриоритетОпубликовано25.04.75. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 12 О5 75 (51) М. Кл.

Q 01ь 11/26

Q 01с 19/28 осудорстаеннь! и кометет

Совета Ннннстров СССР по делам нзооретеннй и открытий (53) УДК 5 31.743 (088.8 ) (72) Авторы В. Н. Лавров, Ю. С. Луковатый, И. А„Корбут, Л. П„Тоскуев, изобРетениЯ М. С. Кон и Т. П. Фролова

/, Всесоюзный научно-исследовательский институт горной /

Х механики и маркшейдерского дела /.. (; (71) Зая витель (54) ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ГИРОСК -tA-.

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и может быть использовано в тех случаях, когда требуется определить положение оси вращения ротора гироскопа с высокой точностью, например, в наземных гирокомпасах.

В известном оптическом датчике положения оси ротора маятникового гирокомпаса— повышещюе требование к перпендикулярности плоскости зеркала оси вращения ротора. При 10 наличии не перпендикулярности при вращающемся роторе наблюдается "размытое" изображение марки, затрудняющее съем показаний.

Например, при неперпендцкулярности 2 мкм на радиусе 20 мм изоб1а:кение "размыва.— 15 ется" в пределах 20" (требуемая точность номереH)ig порядка 1 "). При неподвижном роторе предельная ошибка опе)еделения поло жения его оси составит 20".

Иелью изоб1)етения является повышение 20 точности визуального съема информации, а также автоматический съем информации при

:вращак)щемся роторе гироскопа.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевое зеркало выполнено из двух скле- 25 енных между собой оптических клиньев с двумя отражающими поверхностями, а на пути светового потока, отраженного от наклонной поверхности кольцевого зеркала в фокусе автоколлиматора установлены две диаметрально противоположные шелевые диафрагмы с расположенными за ними фотоприемниками, которые в свою очередь соединены с электронным устройством, оцре деляюшим временной сдвиг между импульсами, получаемыми на фотоприемниках при вращении ротора.

На чертеже изображен предлагаемый датчик, На торцовую поверхность 1 ротора 2 установлено кольцевое зеркало, состоящее из двух оптических клиньев 3 и 4, ск)тее))ных между собой на поверхности 5, которая покрыта отражающим слоем. При склейке клиньев между собой и установке их на торцовой поверхности ротора можно обеспечить перпендикулярность торцовой поверхности 6 оси вращения ротора с цол)ощью разворота клиньев между собой. Технология установки кольцевого зеркала на j)()l )т)е 2—

468О89 по шкале 16 можно определить величину этого смещения. Остальная часть светового потока проходит через поверхность 6, отражается от поверхности 5 и попадает на часть сетки 8, находяшуюся вне поля зрения окуляра. При врашении ротора 2 изображение марки 15 будет вращаться по кругу, пересекая при этом окна 12 и 13. . В момент пересечения на фотоприемниках

10 и 11 будут возникать импульсы тока через промежутки времени Т,равные периоду врашения ротора. Импульсные сигналы поступают в электронное устройство 1 7, которое измеряет промежутки времени между ними и вырабатывает сигнал, »ðîпорциональный углу между осью вращения ротора и автоколлиматора. Зтот сигнал может быть подан на блок цифровой инд»кации 18.

3 может быть упрошена, если на торце ротора нанести слой стекла толшиной 0,2-0,3 мм л етодом напекания. В этол случае зеркало может быть наклеено на эту поверхность с novo»iüþ методов, разработанных в оптике, Торцовая поверхность 1 может быть выполнена в виде сферы с большим радиуcoo., что упростит обеспечение перпендикуляр»ости поверхности 6 оси врашения.

Автоколлил1атор состоит из объектива 7, 10 сетки 8 и окуляра 9. Фотоприемники 10 и

11 установлены на корпусе автоколлимато-. ра и оптически связаны с окнами 12 и

13 сетки 8, Источник света 14 позволяет получить изображение марки 15 в поле зре-И ния окуляра 9 на шкале 16„отраженное от полупрозрачной поверхности 6. Изображение марки 15 автоколлиматора, отраженное от

»ов«рхности 5, может быть получено на кольцевой поверхности сетки 8, находяшейся 20 вне поля зрения окуляра 9. Фотоприемники

1 О» 1 1 электри чески связаны с электронным устройстволi 17, позволяюшилr определить временной сдвиг между импульсами тока, возникаюшилси на фотоприемниках при 25 врашении ротора. Сигнал с электронного устройства 1 7 подается на блок цифровой

»»цикад»и 3 8, Датчик работает следуюш»м образом.

Световой цочок от источника света 14 30

»роход»т через сетку 8 и обьектив 7 и

»о»адает на кольцевое заркало, установлен» >« »а ро гор«. Часть светового потока отрал.ае»ся от полупрозрачной поверхности 6

»»ере»oc»l изображения марки 15 на шка- 35 л 16, видимую в иоле зрения окуляра. При уI »овом расс« ласова»ии осей ротора и ни око»»»моора в поле зрения окуляра 9

Иредмет изобретения

Датчик углового положения ротора гироскопа, включающий автоколлиматор, источник света, кольцевую зеркальную поверхность на торце ротора, фотоприемники и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения то шости съема информации, кольцевое зеркало вьшол— нено из двух склеенных между собой оптических клиньев с двумя отражаюшими поверх ностями, а на »учи светового потока от иоточника света, отраженного от наклонной поверхности кольцевого зеркала, в фокусе объектива автоколлиматора ус тановлеиы диаметрально нротивоположные шелевые диафрагмы с расположеннылш за »илии фстр приемниками,