Феррозондовый компас

Феррозондовый компас

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИ4:-АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<п>.679797

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140277 (21) 2451369/18-10 (51)M. Кл.2 с присоединением заявки М

G 01 С 17/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.08,79. Бюллетень М 30 (53) УДК52 8. 526. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 180879 (72) Авторы А.А, Горбатов, Ю.В. Коровкин, В.Н. Кузьминский, изобретения Г.е. Рудашевский и ю.A. светликов

Государственный научно-исследовательский институт (71) З тт машиноведения и Ленинградский институт водного транспорта (54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ КОМПАС

Изобретение относится к области приборостроения, в частности,к магнитным навигационным устройствам и предназначено преимущественно для точного ориентирования объектов относительно магнитного меридиана.

Известны феррозондовые компасы без подвижных элементов,содержащие ортогональные обмотки,размещенные на од:ном тороидальном сердечнике 113 и(23. 0

При изготовлении таких компасов предъявляются жесткие требования к идентичности обоих каналов обработки сигнала, поскольку возможная нестабильность в амплитудно-фазовых харак- 5 теристиках,любого из двух сигнальных трактов приводит к инструментальной погрешности компаса.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является ферроэондо-20 вый компас, содержащий магниточувствительный индукционный преобразователь с большим числом диаметрально противоположных пар сигнальных обмоток и электронную схему, позволяющую производить циклический опрос сигнальных обмоток, фазовое детектирование отфильтрованного напряжения двойной частоты, выделение огибающей после фаэбвого детектирования и опре-З0 деление момента перехода через нуль этой огибающей (33 .

Это устройство требует геометрически точного размещения эначительноно числа обмоток, взаимной балансировки диаметрально противоположных пар и уравнивания их относительной чувствительности. Такая конструкция индукционного преобразователя трудоемка в изготовлении, что приводит к удорожанию устройства в целом.

Целью изобретения является упрощение конструкции индукционного преобразователя ферроэондового компаса.

Это достигается тем, что в пред» лагаемом компасе каждый иэ выводов двух ортогональных сигнальных обмоток подсоединен к входам двух ключей> выходные цепи одних из них соединены с входом фильтра второй гармоники, а выходные цепи других заземлены, и управляющие входы всех пар ключей связаны с выходами узла формирования команд.

На фиг. 1 представлена структурная схема компаса; на фиг. 2 — временная диаграмма.

Ферроэондовый компас содержит генератор 1 возбуждения и обмотки BQ3буждения 2 на магнитопроводе 3, на б 79797

3 котором размещены также ортогонально сигнальные обмотки 4. Генератор 1 связан через .удвоитель частоты 5 с фазовым детектором б, второй вход ко-, торого подключен к фильтру 7 второй гармоники ° Выход фазового детектора б подключен через фильтр нижних час- 5 тот 8 к детектору нуля 9, выход которого связан с триггером 10, другой вход которого подключен к узлу

11 формирования команд . Последний связан также с электронными ключами

12, попарно подключенными к сигнальным обмоткам 4. При этом один из ключей каждой пары, не связанный с узлом 11 формирования команд, заземлен, а выходы ключей, связанные входами с 15 узлом 11 команд, подсоединены к фил ьтру 7 второй гармоники.

Работает феррозондовый компас следующим образом.

С помощью генератора 1 возбужде- 7() ния и обмотки возбуждения 2 в кольцевом магнитопроводе 3 индукционного преобразователя создается переменное магнитное поле. Так как в феррозондах любого типа при возникновении насыщения материала магнитопровода спектр

его намагниченности содержит в наибольшей степени компоненты основной и двойной частоты переменного тока, поступающего в обмотку возбуждения, а изменение амплитуды второй гармоники существенно больше, чем в первой, в компасе осуществляют компенсацию сигнала основной частоты, изби- рат ел ьн ое выдел ени е сигн ал а двойной частоты и последующее фазовое детектирование этого сигнала.

Формула изобретения

Ферроэондовый компас, содержащий магниточувствительный индукционный преобразователь с обмоткой возбуждения и ортогонально размещенными сигнальными обмотками, генератор возбуждения, удвоитель частоты, фильтр второй гармоники,фазовый детектор, фильтр нижних частот, детектор нуля, триггер, узел формирования команд и электронные ключи, отличающийся тем,что, с целью упрощения конструкции индукционного преобразователя, каждый иэ выводов двух ортогональных сигнальДля фазового детектирования служит удвоитель частоты 5 и собственно фазовый детектор 6, на второй вход которого поступает через фильтр 7 второй гармоники сигнал с информационных обмоток.

На временной диаграмме (фиг. 2) пунктиром показана форма сигнала после фазового детектирования. С помощью активного фильтра 8 нижних частот осуществляется сглаживание полученного от -фазового детектора ступенчатого напряжения, длительность каждой ступени которого равна длительнос-50 ти соответствующей команды (см. временную диаграмму) . Информация о текущем значении угла извлекается с помощью детектора нуля 9, использующего принцип фиксации перехода че- 55 реэ нуль напряжения, полученного с активного фильтра нижних частот (см. огибающую ступенчатого напряжения на временной диаграмме) . Сформированные детектором нуля импульсы, совпадающие с моментом перехода напряжения через нуль (например, от положительной полув олны к отриц ательной), устанавливают триггер 10 в нулевое положение, определяя задний фронт выходного информационно. го импульса. В единичное положение триггер 10 вз водится импульсом-маркером, вырабатываемым узлом

11. Временное положение маркерного

Импульса, показанного в верхней части временной диаграммы, соответствует по переднему фронту началу "onроса сигнальных обмоток и определяет передний фронт выходного информационного импульса. Таким образом, длительность информационного импульса определяется угловым положением ферроэонда относительно геомагнитной линии

- Заземление одного из выводов информационных обмото" в компасе осуществляется лишь на некоторое время.

На фиг. 1 все ключи обозначены позицией 12 и конкретными нечетными адресами К1-К8. Посредством командного устройства вырабатывается серия из четырех последовательных независимых команд (см.временную диаграмму).

В продолжени е дейст ви я команды A нижний конец первой сигнальной обмотки 4 через ключ

К2 подсоединяется к земле, а верхний ее конец через ключ К1 — к входу фильтра 7 второй гармоники . В продолжение действия команды В левый конец другой сигнальной обмотки через ключ К4 присоединяется к земле, а правый ее конец через ключ КЗ вЂ” также к входу фильтра второй гармоники . Затем. посредством команды С в соответствии с изложенной ранее концепцией осуществляется изменение полярности выводов первой сигнальной обмотки: с помощью ключа Кб верхний конец, бывший ранее сигнальным, эаземпяется, а нижний конец, заземленный ранее с помощью ключа К5, становится сигнальным. Аналогично, посредством команды Д и ключей К7 и К8 происходит изменение полярности другой сигнальной обмотки.

При изменении полярности фаза сигнала изменяется на 180, что увеличивает информативность обмоток в два раза и позволяет пропорционально снизить их число, а в предельном физически реализуемом случае - сократить их количество до четырех.

67979 7 ных обмоток подсоединен к входам двух ключей, выходные цепи одних иэ ннх соединены с входом фильтра второй гармоники, а выходные цепи других заземлены, и управляошие входы всех пар ключей связаны с выходаив узла формирования команд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3601899, кл. 33-222, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

М 495528, кл. G 01 С, 17/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

М 474274, кл, G 01 С 21/08, 1974. (прототип), 679797

Исмондц ео илюшки

Аьгадею импульс

Фю юрм им юулы

Составитель А. Попов

Релактоо Л. Вкбе Те И.астапош Ко екто В. Власеекд

Заказ 4775/35 Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

»е филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4