Барометрический способ определения высоты

 

Изобретение относится к измерению высоты и может быть применено для определения высоты полета летательных аппаратов. Изобретение позволяет повысить точность определения высоты и упростить калибровку высотомера путем достижения линейной зависимости характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела от высоты. Способ заключается в том, что измеряют изменение характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела под действием атмосферного давления. В качестве характеристики состояния используют амплитуду механических колебаний. При нулевой высоте возбуждают мембрановидное твердое тело на частоте перегиба резонансной кривой на склоне выше резонансной частоты, измеряют амплитуду колебаний при нулевой высоте и изменение амплитуды колебаний с изменением высоты, по которому определяют высоту. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9l (111

161027 А1 (51) 5 G 01 С 5/06

I A фtlP; j Ф . " 1

5 .С, о|1| Л 1;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

°

° ° сФ

CO ная калибровочная зависимость амплитуды колебаний мембраны от высоты.

Барометрический высотомер содержит генератор 1 электрического синусоидального напряжения и электрод 2 3 . электростатического возбудителя ко- СЛ лебаний мембраны 3, Мембрана 3 находится под действием атмосферного давления в точке, высоту которой следует определить. Электрод 4 электростатического преобразователя поз- д, воляет измерить изменения амплитуды механических колебаний мембраны 3.

Сигнал с электрода .4 поступает в усилитель 5 и индипируется индикатором

6, Елок 7 питания обеспечивает усГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4645569/25-10 (22) 03. 01 . 89 (46) 30.11.90. Бкл. И- 44 (71) Каунасский политехнич еский институт им. Антанаса Снечкуса (72) В.Л.Минялга, С.Л.Приалгаускас, С.И.Саяускас и А.А.Ионушас (53) 528.422.024.5 (088.8) (56) Карпуша В.Е. и др. Измерение атмосферного давления. Л.: t wpoMeтеоиздат, 1973, с. 263-267.

Авторское свидетельство СССР № 1000805, кл. G 01 L 11/00, 04 ° 05.81. (54) SAPOMETP ECKHA CUOCOB ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЪ|СОТЪ| (57) Изобретение относится к измерению в ыс от ы и мож ет быт ь прим ен ен о для определения высоты полета летательных аппаратов. Изобретение поэИзобретение относится к технике измерения высоты и может быть применено для определения высоты полета летательных аппаратов.

Цель изобретения — повышение точности определения высоты и упрощение калибровки высотомера путем достижения линейной зависимости характеристики состояния упругого мембранного .твердого тела от высоты.

На фи г . 1 пр ив ед ена сх ема бар ометрического высотомера для осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 — нормированные амплитудночастотные характеристики упругой мембраны", на фиг. 3 — эксперименталь2 воляет повысить точность определения высоты и упростить калибровку высотомера путем достижения линейной зависимости характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела от высоты. Способ заключается в трм, что измеряют изменение характеристики состояния упругого мембрановидного твердого тела под действием атмосферного давления. В качестве характеристики состояния используют амплитуду механических колебаний. При нулевой высоте возбуждают мембрановидное твердое тело на частоте перегиба резонансной кривой на склоне выше резонансной частоты, измеряют амплитуду колебаний при нулевой высоте и изменение амплитуды колебаний с изменением высоты, по которому определяют .высоту. 3 ил.

1610275 где А

Н

А о амплитуда механических колебаний мембраны; амплитуда при нулевой высотеН=О, постоянная ° тановку рабочей точки электростатических преобразоватепей. Электричес-. кие вькокоомные сопротивления R являются зарядными, конденсаторы С— ! р а зд елител ь ными, Способ осуществляют следующим образом.

При давлении, соответствующем нулевой высоте, с помощью генератора 1 ,синусоидального электрического напря1 жения стабилизированной амплитуды и электрода 2 возбуждают мембрану 3.

Электродом 4, усилителем 5 и индика тором 6 снимают амплитудно-частотную характеристику 8 (фиг.2) мембраны 3 °

Выбирают частоту Е в точке перегиба резонансной кривой на склоне выше резонансной частоты f < Пги изменении высоты Н резонансная кривая сме щается (кривая 9) и амплитуда колебаний изменяется от величины Ао до А .

Такой выбор рабочей частоты позволяет достичь линейной зависимости амплитуды колебаний мембраны от высоты в результате компенсации нелинейности зависимоСти плотности от высоты и нелинейности зависимости частоты от плотности, а также нелинейности резонансной кривой. Уравнение прямбй имеет вид А=А1 — Ао kH

На выбранной частоте f воэбуж а@ ют мембрану при давлении, соответствующем нулевои высоте Н и высоте о

Н > Ноэ измеряют соответствующие амплитуды А и А „ колебаний (фиг.2)

По этим результатам измерений калибруют индикатор 6.

Увеличение точности получают эа счет линейности зависимости между высотой и амплитудой колебаний мембраны . Это ускоряет и упрощает калибровку и повышает точность отсчета высоты, Формула изобр етения

Барометрический способ определения высоты, при котором возбуждают колебания упругой мембраны, измеряют их и обрабатывают результаты измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за сч ет уменьшения влияния ошибок, обусловленных нелинейностью характеристики мембраны, предварительно при давлении, соответствующем нулевой высоте, возбуждают колебания мембраны на частоте, большей резонансной и соответствующей линейному участку резонансной кривой, и регистрируют их амплитуду, при изменении колебаний регистрируют их амплитуду, а при обработке результатов измерений учитывают измеренное значение амплитуды и ее значение при давлении, соответствующем нулевой высоте, 1610275

fo жлеат

Фиг 2

2, 2, к Нкм

2 4 6 8

4zr.3

Редактор А.Огар

Заказ 3729 Тиралс 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

4, wrac

Составитель В.Сараханов

Техред Л.Сердюкова Корректор T.Палий