Способ определения угла наклона объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния трения покоя и увеличения помехоустойчивости выходного сигнала. Возбуждаются незатухающие колебания маятника 1 относительно исходного положения. Выходное напряжение порогового регулятора 4 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых соответствует длительности нахождения маятника 1 по одну сторону от исходного положения , а длительность пауз - по другую. Длительности импульса и паузы фиксируются в регистраторе 5 и преобразуются в нем в двоичный параллельный код. Нарушение силового баланса определяет зависимость соотношения длительностей нахождения маятника 1 по разные стороны от исходного положения и величины угла наклона, а также изменение соотношения длительностей импульса и паузы на выходе порогового регулятора 4. 3 ил. i (Л V2 - 1 со Ю оо 00 СП /77/. ША фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 G 01 С 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906153/24-10 (22) 03.06.85 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Научно-производственное обьединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин (72) Д. И. Евстафьев, А. И. Котлярский, Л. К. Лукашанец, В. А. Резников, А. Н. Величко, Ю. А. Турицын и Д. И. Фрегер (53) 528.541 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 2358, кл. G 01 С 9/12, 29.01.24.

Авторское свидетельство СССР № 678286, кл. G 01 С 9/12, 20.09.77. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения влияния

„„SU„„1323854 А1 трения покоя и увеличения помехоустойчивости выходного сигнала. Возбуждаются незатухающие колебания маятника относительно исходного положения. Выходное напряжение порогового регулятора 4 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых соответствует длительности нахождения маятника 1 по одну сторону от исходного положения, а длительность пауз — по другую.

Длительности импульса и паузы фиксируются в регистраторе 5 и преобразуются в нем в двоичный параллельный код. Нарушение силового баланса определяет зависимость соотношения длительностей нахождения маятника 1 по разные стороны от исходного положения и величины угла наклона, а так® же изменение соотношения длительностей импульса и паузы на выходе порогового регулятора 4. 3 ил.

С:

1323854

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения углов наклона объектов.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения влияния трения покоя и увеличения помехоустойчивости выходного сигнала.

На фиг. 1 и 2 приведена конструкция устройства, реализующего способ; на фиг. 3 — его функциональная схема.

В устройство, с HQMomüþ которого реализуется способ, входят маятник 1, закрепленный на компенсаторе 2. Чувствительный элемент 3 конструктивно выполнен в виде двух оптоэлектронных пар (светодиод — фотодиод), каналы которых перекрываются маятником. Выход чувствительного элемента 3 соединен с входом порогового регулятора 4, выход которого соединен с входами регистратора 5 и компенсатора 2.

Компенсатор 2 выполнен в виде магнитоэлектрической системы, содержащей неподвижный постоянный магнит и подвижнук катушку, вход которой соединен с выходом порогового регулятора 4.

Способ осуществляют следующим образом.

При включении питания маятник 1, находясь по одну из сторон от исходного положения, соответствующего нулевому углу наклона, воздействует на чувствительный эле мент 3, выходной сигнал которого поступает на вход порогового регулятора 4. Под действием этого сигнала пороговый регулятор 4 принимает одно из двух устойчивых положений и с его выхода на вход компенсатора 2 поступает напряжение, под действием которого в компенсаторе 2 возникает вращающий момент, воздействующий на маятник 1 и поворачивающий последний в направлении исходного положения. При прохождении маятником исходного положения, зафиксированного расположением и параметрами чувствительного элемента 3, выходной сигнал последнего переводит пороговый регулятор 4, воздействующий на компенсатор 2, во второе устойчивое положение, и на маятник воздействует со стороны.компенсатора 2 внешнее усилие, направленное противоположно предыдущему, т.е. снова стремящееся вернуть маятник 1, удалившийся вследствие инерционности механических и электрических процессов от исходного положения, к этому положению. Таким образом, возбуждаются незатухающие колебания маятника 1 относительно исходного положения.

Выходное напряжение порогового регулятора 4 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, причем длительность импульса соответствует длительности нахождения маятника 1 по одну сторону от исходного положения, а длительность паузы — по другую. Длительности импульса и паузы фиксируются в регистраторе 5 и преобразуются в нем, например, в двоичный параллельный код, удобный для использования в цифровых системах управления или индикации.

При нулевом угле наклона по обе сто10 роны от исходного положения, совпадающего в этом случае с физической отвесной линией, на маятник воздействуют одинаковые усилия и, следовательно, длительности нахождения маятника по каждую сторону

15 от исходного положения равны. На выходе порогового регулятора 4 при этом будет последовательность прямоугольных импульсов с длительностью импульса, равной длительности паузы. При изменении угла наклона момент силы тяжести M (t), действуюg0 щий на маятник по одну сторону от исходного положения, составит М (t) =

= mg — sin ((t) + ), а по другую

М2(1) == mg< -яп (p(t) — ср), где — угол отклонения исходного положения маятника 1 от физической отвесной линии; р(1) — угол отклонения маятника от исходного положения;

1 — длина маятника 1;

m — масса маятника 1, приведенная к его незакрепленному концу;

g — ускорение свободного падения в точке измерения.

Нарушение силового баланса, вызванное неравенством Mi и М>, определяет зависимость соотношения длительностей нахождения маятника 1 по разные, стороны от исходного положения от величины угла наклона и, соответственно, изменение соотношения длительностей импульса и паузы на выходе порогового регулятора 4.

Формула изобретения

Способ определения угла наклона объекта, включающий задание исходного положения маятника, воздействие на него внешним усилием в плоскости наклона и измерение, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения влияния трения покоя и увеличения помехоустойчивости выходного сигнала, воздействие на маятник осуществляют разнонаправленным внешним усилием, изменяемым на противоположное в моменты прохождения маятником исходного положения, а при измерении сравнивают периоды нахождения маятника по разные стороны от исходного положения.

1323854

Составитель В. Лыков

Редактор Н. Слободяник Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2954/44 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4