2963

Магнитные датчики и приборы курсовых систем

Контрольная

Астрономия и авиация

Магнитные датчики и приборы курсовых систем  Общие сведения о курсе летательного аппарата Магнитное поле Земли  Магнитные компасы Девиации и погрешности магнитных компасов Индукционные компасы Контрольные вопросы Общие ...

Русский

2012-10-22

623 KB

54 чел.

Магнитные датчики и приборы курсовых систем

  1.  Общие сведения о курсе летательного аппарата
  2.  Магнитное поле Земли
  3.  Магнитные компасы
  4.  Девиации и погрешности магнитных компасов
  5.  Индукционные компасы

Контрольные вопросы

1.Общие сведения о курсе летательного аппарата

Курсом летательного аппарата называется угол между плоскостью географического меридиана и проекций продольной оси летательного аппарата на горизонтальную плоскость. Курс отсчитывается по часовой стрелке от направления на север. Измеряется курс в градусах и может принимать значения от 0 до 360°.

  Приборы, предназначенные для измерения курса летательного аппарата, называются компасами.

Рис.1. Истинный, магнитный, и компасный курсы самолета

 

 Различают истинный, магнитный и компасный курсы в зависимости от вида меридиана, принятого за начало отсчета (рис.1).

  Истинным курсом называется угол ИК, отсчитываемый от географического меридиана. Обычно магнитная стрелка, свободная от влияния посторонних магнитных полей, устанавливается не по

географическому, а по так называемому магнитному меридиану. Угол МК, отсчитываемый от магнитного меридиана, называется магнитным курсом. При измерении курса компасом, например, магнитным, показания будут отличаться от истинного и магнитного курсов вследствие погрешностей, свойственных прибору. Угол КК, измеряемый компасом, называется компасным курсом.

  Определение курса осуществляется магнитными, индукционными, астрономическими, гироскопическими и радиотехническими методами. Магнитный метод измерения курса основан на определении направления магнитного поля Земли. Для измерения курса магнитным методом применяются магнитные компасы, обладающие простотой устройства и надежностью. Магнитному методу измерения курса свойственны недостатки и ограничения, которые сводятся к следующему: этот метод дает большие погрешности в районах магнитных аномалий, во время магнитных бурь, в высоких широтах (выше 80°), а также в условиях больших девиаций на борту летательного аппарата.

Большие недостатки магнитного метода способствовали появлению других методов измерения курса, в частности, и индукционного метода. В этом методе также используются свойства магнитного поля Земли, однако напряженность поля воздействует не на магнитную стрелку, а на, магнитное сопротивление индукционного элемента питаемого переменным током. В индукционном методе устраняется часть недостатков, свойственных магнитному методу, однако влияние магнитных бурь и магнитных аномалий по-прежнему имеет место. Помимо рассмотренного существуют другие способы определения курса ЛА.

Астрономический способ основан на пеленгации небесных светил (Солнца, Луны, звезд) и определении по этим данным курса летательного аппарата. При видимости небесных светил астрономические компасы дают точные и надежные показания в любой точке земного шара.

Большое значение в авиации имеет гироскопический метод определения курса, основанный на использовании позиционных гироскопов. Этот метод в сочетании с другими упомянутыми методами является одним из основных.

Радиотехнический метод измерения курса основав на измерении углов между направлением на радиостанцию и продольной осью летательного аппарата.

Рассмотрим компасы, основанные на магнитном, индукционном методах измерения курса.

Курс летательного аппарата должен измеряться с высокой точностью. Так, при ручном пилотировании по компасу с целью вывода ЛА в заданную точку курс должен быть известен с погрешностью, не превышающей ±30’. При применении компасов в качестве датчиков курса в навигационных системах и системах управления полетом погрешности не должны превышать ±15/. Применяемые в настоящее время компасы не полностью удовлетворяют этим требованиям и их погрешности нередко превышают ±1°.             

2. Магнитное поле земли

Земной шар является естественным магнитом. Его магнитные полюсы расположены вблизи географических полюсов: северный магнитный полюс находится в точке 70° северной широты и 95° западной долготы, а южный магнитный полюс 72,50  южной широты и 154° восточной долготы.            

Напряженность магнитного поля Земли характеризуется вектором Т, который является функцией координат и времени. Вектор напряженности Т обычно раскладывается на две составляющие—горизонтальную Н и вертикальную Z, (рис.2). Угол , составленный вектором Т и горизонтальной плоскостью, называется углом наклонения или просто наклонением. Горизонтальная и вертикальная составляющие вектора напряженности, выраженные через угол наклонения , имеют вид:

H=Tcos; Z=Tsin

На магнитном экваторе угол наклонения равен нулю. При движении от магнитного экватора к магнитным полюсам угол наклонения возрастает и, например, в районе Москвы  65°. В районе магнитных полюсов угол наклонения приближается к 90°, а горизонтальная составляющая H стремится к нулю.

Рис.2. Горизонтальная и вертикальная    составляющие магнитного поля земли

Рис.3. Магнитное склонение

Если взять магнитную стрелку с точечной опорой в середине между полюсами, то она будет устанавливаться по направлению горизонтальной составляющей H по линии север—юг, при этом в северном полушарии вертикальная составляющая Z будет наклонять северный конец стрелки концом вниз. Очевидно, в южном полушарии вертикальная составляющая Z будет наклонять южный конец вниз. Для компенсации этих наклонов при полетах в северном полушарии южный конец стрелки делают более тяжелым. В южном полушарии следует утяжелять северный конец стрелки.

Горизонтальная составляющая вектора напряженности Н не совпадает с направлением географического меридиана. Направление составляющей Н называется магнитным меридианом данного места. Угол между магнитным и географическим меридианами называется углом склонения или просто склонением. Склонение считается положительным, если магнитная стрелка отклоняется северным концом к востоку от географического меридиана (рис.3), и отрицательным, если стрелка отклонена к западу.

Величины склонений нанесены на специальные карты магнитных склонений и учитываются при пользовании магнитными компасами. Поскольку магнитные склонения различны по величине и по знаку в разных точках земной поверхности, то для их учета при определении курса необходимо знать местоположение летательного аппарата.                            

Для целей определения курса существенны не столько величина вектора Н, сколько его направление, оцениваемое склонением. Приводимые на картах величины склонений являются средними величинами и представляют собой  математические ожидания сложных случайных процессов, происходящих в магнитном поле Земли. Для более полной оценки процессов, помимо математического ожидания, необходимо задать дисперсию 2 (t) вариаций направления вектора H, учитывающую суточные и годовые вариации, а также вариации, характерные для магнитных бурь. Появление магнитных бурь обычно связывают с солнечной активностью.

3. Магнитные компасы

Принцип действия магнитного компаса основан на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитных силовых линий поля Земли. Магнитный компас измеряет магнитный курс (МК), т. е. угол между направлением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и проекций продольной оси летательного аппарата на горизонтальную плоскость.   

Основными элементами магнитного компаса являются (рис.4): подвижная система (картушка), включающая магниты 3, поплавок 2, лимб 1 (шкалу) и шпильку 10; котелок 5 с жидкостью 6; колонка 7 с подпятником 9. Лимб картушки разградуирован на 360°. Вес картушки благодаря поплавку 2 ,уменьшен настолько, что давление шпильки 10 на подпятник 9 незначительно, что способствует уменьшению трения.

Рис.4. Схема магнитного компаса:

1—лимб картушки; 2—поплавок; 3— магниты; 4—стекло; 5—котелок;6— жидкость; 7—колонка; в—уводящая камера; 9— подпятник; 10—шпилька;11—курсовая черта.

К поплавку прикрепляется одна или несколько пар постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами в одну сторону. Оси магнитов параллельны линии 0—180° лимба. Мембранная коробка в нижней части котелка служит для компенсации изменения объема жидкости при изменении температуры. В качестве жидкости используется лигроин.

Картушка компаса, будучи выведенной из состояния покоя, совершает колебания. Для оценки этих колебаний составим уравнение движения картушки. На картушку действуют момент инерционных сил J , момент сил вязкого сопротивления k, устанавливающий момент от взаимодействия постоянных магнитов с магнитным полем Земли MH*sin(), момент сухого трения шпильки о подпятник Мтр и возмущающий момент Мм, вызванный влиянием посторонних магнитных полей. Сумма этих моментов равна нулю или

J + k + MH*sin()=Мм Мтр                                                  (1)

где J— момент инерции картушек;            

     k—коэффициент демпфирования;

M=2ml—магнитный момент картушки (m—магнитная масса полюсов, 2l—расстояние между полюсами);

—угол отклонения картушки

—курс летательного аппарата.

Для небольших углов отклонения   ()<30можно

принять sin()=/

Тогда уравнение (1) примет вид

+2d+  (),                                               (2)

где собственная частота незатухающих колебаний компаса;

       относительный коэффициент затухания;

  погрешность магнитного компаса, обусловленная влиянием посторонних магнитных полей.

Если даже отсутствуют все другие погрешности магнитного компаса, то наличие момента трения Мтр обусловливает застой компаса, величина которого

                                                                                   (3)

Для уменьшения застоя необходимо уменьшать трение шпильки о подпятник и увеличивать магнитный момент М постоянных магнитов. Уменьшение трения достигается увеличением плавучести картушки и выбором в качестве подпятника твердого камня (агат, рубин, сапфир и, др.). Величина момента трения Мтр зависит также от поведения подвижной системы компаса. При работе компаса на самолете корпус прибора подвергается колебаниям, которые передаются на подпятник. Колебания подпятника способствуют уменьшению момента трения Мтр, поэтому застой компаса на самолете значительно меньше, чем на неподвижном основании. Застой в современных компасах меньше 1°, поэтому при рассмотрении динамических характеристик компаса будем им пренебрегать.

В зависимости от величины относительного коэффициента затухания d  движения картушки могут быть затухающими (при d<1) или апериодическими (при d>1). В целях получения минимального времени успокоения компаса обычно выбирают

d= 0,7 0,8. Выбор собственной частоты обусловливают требуемым временем успокоения, причем

 

                                                                                       (4)

Рис.5. Компас КИ-12

Обычно время успокоения составляет 15—30 сек. Это время можно уменьшить путем увеличения магнитного момента М.

Важной характеристикой компаса является увлечение, под которым подразумевают угол  , на который жидкость увлекает картушку при повороте компаса на 360°. Это явление наблюдается при развороте самолета. Величина увлечения в зависимости от скорости разворота составляет =535°.

Таким образом, можно отметить следующие четыре динамические характеристики магнитного компаса: относительный коэффициент затухания d, частоту собственных колебаний ( или время успокоения ) увлечение  и застой .

Магнитные компасы применяются на самолетах в качестве дублирующих приборов и используются в случае выхода из строя других курсовых приборов.

Общий вид компаса типа КИ-12 показан на рис.5. Картушка этого прибора имеет вертикальную шкалу.

На рис.6 дан чертеж компаса. Картушка 8 с вертикальной шкалой, несущая магниты 12, с помощью керна 9 опирается на подпятник 10 из камня. Колонка с пружиной 11 прикреплена к пластмассовому корпусу при помощи гайки с пружинной шайбой.

Шкала картушки равномерная с ценой деления 5° и оцифровкой через 30°. Оси магнитов 12 параллельны линии С—Ю шкалы. Курсовая нить шкалы, связанная с корпусом прибора и отображающая направление продольной оси самолета, окрашена светящейся массой.

Компасный курс самолета отсчитывается по делениям шкалы против курсовой черты.   

Рис.6. Чертеж магнитного компаса:

1—стекло; 2—крышка; 3—корпус; 4—задвижка; 5—валики; 6— магниты девиационного прибора; 7—мембранная коробка; 8—картушка; 9—керн; 10— подпятник; 11— колонка с пружиной; 12—магниты; 13— пробка; 14—прокладка; 15—стойка; 16—планка; 17— лампочка; 18—курсовая черта; 19—лигроин; 20 — прокладки.

Корпус компаса заливается лигроином, служащим для уменьшения веса картушки и увеличения демпфирования.

Для компенсации изменения объема жидкости при изменении температуры применена мембранная коробка 7, внутренняя полость которой соединена с внутренней полостью компаса.

Для заливки, лигроина служит отверстие, закрываемое пробкой 13, а для обеспечения герметичности—прокладка 14.

Для устранения полукруговой девиации служит девиационный прибор, смонтированный в верхней части компаса. Он состоит из двух удлиненных валиков 5, которые через червячные передачи передают вращение двум продольным и двум поперечным валикам с запрессованными в них девиационными магнитами 6. Концы валиков 5 имеют шлиц под отвертку для поворота при устранении девиации.

На крышке 2 имеются отверстия, через которые можно вращать валики 5. Один из этих валиков позволяет вращать девиационные магниты, служащие для устранения девиации на курсах С—Ю, другой валик:—для устранения девиации на курсах В—3.

Для освещения шкалы компаса служит лампочка 17.

Компас имеет, следующие характеристики:

Инструментальные погрешности………………..………………..1

Девиация на курсах С, В, Ю, 3 ....…………………….не более

Увеличение картушки при угловой скорости18 град/сек не более  35

Время успокоения………………………………….. не более 18 сек.

    Вес компаса …………………………………………… не более 300 г

4. Девиации и погрешности магнитных компасов

Магнитным компасам присущи погрешности, среди которых наибольшее значение имеют девиации, креновые девиации и поворотные погрешности.

Магнитные поля, создаваемые железными и стальными массами, а также электрическими аппаратами, искажают магнитное поле Земли. Под влиянием этих дополнительных магнитных полей картушка компаса отклоняется от направления магнитного меридиана Земли. Это отклонение называется девиацией компаса и обозначается . Девиация считается положительной, если северный конец магнитов картушки отклоняется от магнитного меридиана к востоку; при отклонении к западу девиация отрицательна.

Для получения истинного курса (ИК) к компасному курсу (КК) необходимо добавить девиацию и магнитное склонение , т. е.                

ИК=МК++.                                                                              (5)

Магнитные, поля на летательном аппарате, вызывающие девиацию компаса, можно разделить на два составляющих поля:

а) поле, создаваемое стальными предметами, направление которого относительно осей летательного аппарата неподвижно и не зависит от курса;

б) поле, создаваемое мягким железом, направление которого относительно указанных осей переменно и зависит от курса полета.

Стальные предметы, создающие первое поле, обычно обладают большой коэрцитивной силой и представляют по существу постоянные магниты. При полете на любом курсе они сохраняют свои магнитные свойства неизменными.

Предметы из мягкого железа не сохраняют своих магнитных свойств неизменными при изменении курса. Создаваемое ими поле зависит от курса летательного аппарата.      

Рассмотрим, влияние магнитного поля, создаваемого стальным предметом с магнитным моментом    (рис.7), на картушку, один полюс которой имеет магнитную массу m. При расстоянии, между магнитной массой и серединой стержня, равном r, сила взаимодействия между стержнем с магнитным моментом M и магнитной массой m определяется выражением

                                                             (6)

Отсюда следует, что для уменьшения  влияния стальных

предметов на картушку компаса необходимо увеличивать асстояние r и выбирать угол  равным  или

Рис. 7. Влияние магнита на катушку компаса

Если изменять курс самолета в пределах от 0 до , то взаимное, расположение твердого и мягкого железа будет повторяться и, следовательно, девиация будет периодической функцией курса с периодом  т. е.

                                                                         (7)

 

Разлагая эту функцию в ряд Фурье, найдем

       (8)

Коэффициент А характеризует круговую (постоянную) девиацию, не зависящую от курса. Эта девиация вызывается влиянием мягкого железа, намагничиваемого магнитным полем Земли.

Девиации Bsin и Ccos или  дважды обращаются в нуль при изменении курса и называются полукруговыми. Они вызываются влиянием твердого железа.

Девиации Dsin2 и Ecos2 или четыре раза обращаются в нуль, поэтому называются четвертными. Они вызываются влиянием мягкого железа, намагничиваемого постоянными магнитами.

Для устранения девиации компасов, как указано выше, применяются девиационные приборы, в которых создаются дополнительные компенсационные поля с помощью постоянных магнитов. Девиационные приборы позволяют устранять круговую и полукруговую девиации. Четвертная и девиации более высоких порядков не устраняются, а определяются экспериментально и учитываются посредством экспериментальных графиков, прилагаемых к компасу, установленному на данном самолете.

При полете самолета с поперечным или продольным креном и горизонтальном положении картушки компаса возникают креновые девиации. Появление креновой девиации обусловлено действием на картушку вертикальной составляющей силы от твердого железа и остальных постоянных составляющих магнитного поля на летательном аппарате. Дело в том, что при крене вертикальная составляющая силы меняет, свое положение в пространстве, тогда как картушка остается  горизонтальной. На рис.8 показана картина образования креновой девиации. Горизонтальная   составляющая силы, равная sin , направлена перпендикулярно продольной оси летательного аппарата. Проекция этой горизонтальном составляющей на направление, перпендикулярное к магнитному меридиану,  равная sin*cos,  вызывает девиацию магнитного компаса

                   

                                                                  (9)

где—горизонтальная составляющая напряженности суммарного магнитного поля вдоль магнитного меридиана.                 

                   

Рис. 8. Креповая девиация магнитного компаса

                

При продольных кренах с углом тангажа аналогично получаем                                 

                                                             (10)

При разворотах летательного аппарата плоскость картушки компаса поворачивается и становится перпендикулярной равнодействующей сил веса и инерции. Но в таком случайна картушку начинает действовать вертикальная составляющая магнитного поля Земли, вызывая появление поворотной погрешности.

При правильном вираже самолета, рассмотрением которого ограничимся, картушка компаса расположится в плоскости А, наклоненной под углом крена к горизонту и совпадающей с плоскостью ху самолета (рис.9). Направление полета самолета совпадает с его осью х. Горизонтальная составляющая напряженности Н магнитного поля лежит в плоскости В, т.е. в горизонтальной плоскости; вертикальная составляющая перпендикулярна к этой плоскости. Угол между вектором Н и продольной осью самолета x есть магнитный курс .

Картушка компаса будет располагаться по направлению равнодействующей силы, лежащей в плоскости картушки и обусловленной действием горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли:  

                                                 (11)

где —угол наклонения вектора напряженности магнитного поля Земли  Т.

                           

                                      

Рис.9                                                                         Рис.10

Рис.9.,10. К определению поворотной погрешности  компаса

Равнодействующая проекций и  (рис.10) направлена под углом  к оси х самолета. Очевидно, картушка компаса будет расположена по направлению к оси х под тем же углом , величина которого определяется из уравнения

                                             (12)

Величина поворотной погрешности  представляет собой разность между действительным курсом    и показанием компаса на вираже:

                 (13)

Из этого выражения следует, что на курсах =90° и =270° при кренах   (    ) поворотная погрешность отсутствует. Если же   (    ), то на курсе =90° при правом вираже (когда у>0) и на курсе =270° при левом вираже (когда у<0) соответственно получаем =270° и =90°, а поворотная погрешность достигает 180°.

Креновая девиация и поворотная погрешность в недистанционных магнитных компасах не устраняются.

5.Индукционные компасы.  

Индукционный метод определения направления магнитного поля земли позволяет обойтись без картушки с ее магнитной системой. Для пояснения идеи индукционного метода рассмотрим индукционный элемент (рис.11), состоящий из двух пермаллоевых стержней 1, на которые намотаны подмагничивающая обмотка 2 и сигнальная обмотка 3. Подмагничивающие обмотки охватывают каждый стержень и соединены последовательно, а сигнальная обмотка охватывает оба стержня. Если стержни находятся в горизонтальной плоскости, то горизонтальная   составляющая   поля земли Н будет создавать в стержнях магнитный поток Ф, величина которого зависит от положения осей стержней по отношению к вектору напряженности. магнитного поля земли. Поток Ф, постоянный по величине, не может наводить э. д. с. в сигнальной обмотке 3.

Рис. 11. Схема индукционного элемента:

1—стержень из пермаллоя; 2—подмагничивающая обмотка; 3—сигнальная обмотка

Для того чтобы поток Ф наводил в сигнальной обмотке пропорциональную ему

э.д.с., необходимо осуществить изменение потока путем изменения магнитной проницаемости стержней. Для этого подмагничивающую обмотку 2 питают переменным напряжением частоты f (например, 400 гц). Поскольку сила тока в подмагничивающих обмотках дважды за период принимает максимальное значение, то магнитная проницаемость стержней за тот же период дважды становится максимальной и дважды минимальной, т. е. частота изменения проводимости в два раза больше частоты питающего напряжения.

Очевидно, поток Ф также будет меняться с двойной частотой. Магнитные потоки, создаваемые подмагничивающими обмотками 2 в стержнях 1, противоположны по направлению, а индуктируемые ими в сигнальной обмотке э.д.с., равные по величине и обратные по знаку, взаимно компенсируются. Магнитный поток Ф, обусловленный магнитным полем земли, будет модулироваться с частотой 2f, что приведет к появлению в сигнальной обмотке э.д.с. той же частоты 2f.

На рис.12 приведена принципиальная электрическая схема индукционного компаса. Чувствительный элемент компаса 1 состоит из трех пар пермаллоевых стержней, расположенных под углами 60° друг к другу. Намагничивающие обмотки намотаны на каждый стержень и соединены последовательно, а сигнальные обмотки охватывают оба стержня, соединены в треугольник и связаны тремя проводами со статорными обмотками 2 сельсина-приемника. В однофазной роторной обмотке 3 сельсина наводится э.д.с. частотой 800 гц, зависящая от положения датчика по отношению к направлению магнитных силовых линий поля земли. Если ось обмотки ротора сельсина совпадает с направлением магнитного поля, то э.д.с. будет отсутствовать.

Рис. 12. Принципиальная схема индукционного компаса:

1—чувствительный элемент; 2—статор сельсина; 3—ротор сельсина; 4—усилитель; 5—двигатель.

Наводимая в обмотке ротора сельсина э.д.с. усиливается в усилителе 4 и подается в двигатель 5, который поворачивает ротор в такое положение, чтобы э.д.с. равнялась нулю.

Датчик индукционного компаса (рис.13) включает чувствительный элемент, платформу, поплавок, карданов подвес и девиационный прибор. Внутренняя полость датчика заполнена жидкостью (75% лигроина и 25% масла МВП).

Чувствительный элемент состоит из трех магнитных зондов, расположенных по сторонам равностороннего треугольника. Каждый магнитный зонд имеет два пермаллоевых сердечника 1, помещенных в подмагничивающие катушки 2. Сигнальная катушка 3 охватывает стержни и подмагничивающие обмотки.

Чувствительный элемент закреплен на пластмассовой, платформе 4. Вывод проводов от чувствительного элемента осуществляется через полую ось 6.

Платформа 4 и поплавок 8 крепятся к основанию 5, являющемуся внутренним кольцом карданова подвеса и поворачивающемуся на полых осях 6. Наружное кольцо карданова подвеса 11 на своих осях 13 поворачивается внутри корпуса 12.

Поплавок вместе с чувствительным элементом находится в жидкости во взвешенном состоянии, которое достигается за счет подгонки веса груза 15, закрепленного на платформе 4.

При кренах самолета до 17° чувствительный элемент благодаря карданову подвесу остается горизонтальным. Жидкость служит также для демпфирования колебаний поплавка (и чувствительного элемента).

Рис. 13. Конструкция индукционного датчика ИД:

1—сердечник чувствительного элемента; 2—катушка намагничивания; 3—сигнальная катушка; 4—пластмассовая платформа чувствительных элементов; 5—внутреннее кольцо карданова подвеса; 6— полая ось карданова подвеса; 7—пробка; 8—поплавок; 9—девиационный прибор; 10— зажимное кольцо; 11—наружное кольцо карданова подвеса; 12— корпус датчика; 13— полая ось карданова подвеса; 14— чашка; 15—груз.

Для устранения полукруговой девиации применяют девиационный прибор 9, по устройству подобный девиационному прибору недистанционного магнитного компаса.

Сигналы индукционного датчика по трехпроводной линии поступают на сельсин-приемник. Индукционные компасы обычно применяются в сочетании с гирополукомпасами, являясь для последних корректирующими устройствами в  азимуте.  

Сигнал датчика курса в виде сигнала переменного тока частоты 800 гц поступает в сельсин-приемник, затем с ротора сельсина снимается сигнал той же частоты 800 гц, усиливается в усилителе, преобразуется в сигнал частотой 400 гц, опять усиливается и затем поступает в управляющую обмотку двигателя (типа ДИД-0,5), который, поворачивает ротор сельсина-приемника в положение, согласованное с направлением магнитного поля земли. Кроме того, двигатель  поворачивает щетки датчика потенциометра  потенциометрической следящей системы, обеспечивая передачу информации о магнитном курсе в гироагрегат, вырабатывающий гироскопический курс.                   

Рис. 15. Амплитудно-частотные характеристики

фильтра (а) и предварительного каскада усиления (б).

Поступающий с ротора сельсина на вход усилителя сигнал содержит большое число гармоник, кратных основной частоте питания индукционного датчика 400 гц. Объясняется это тем, что магнитная проницаемость стержней является нелинейной функцией питающего напряжения. Согласованное положение ротора сельсина с индукционным датчиком будет только тогда, когда вторая гармоника, т. е. напряжение с частотой 400 гц, будет отсутствовать в сигнале ротора. Остальные гармоники этого сигнала не несут полезной информации и их следует отфильтровывать.

Примеры некоторых типов компасов приведены ниже.

Система формирования курса МК-КОМПАС.

                                                                          
Предназначена для формирования и выдачи потребителям гиромагнитного, магнитного и истинного текущего курсов при работе с внешним датчиком гирополукомпасного или гироскопического курса.

КОМПЛЕКТНОСТЬ:

Блок гиромагнитного курса БГМК-6А серия 1 -1

Задатчик магнитного склонения ЗМС-3 серия 2 -1

Индукционный датчик ИД-6 серия 1 -1

Монтажная рама для блока БГМК-6А серия 1 -1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Погрешность определения и выдачи гиромагнитного курса

при напряженности магнитного поля:

от 4,8 до 12 А/м (от 0,06 до 0,15Э)..... ±1°

более12А/м (0,15Э)  .....±0,7°

Погрешность определения магнитного

курса в наземных условиях     .....  ±0,5°

Автоматическое отключение коррекции                                       

при получении от СТК-датчика сигнала крена ..... ±5-10°

Вид входных и выходных сигналов ..... 8-ми вольтовые СКТ

Масса ..... 6 кг

Гиромагнитный компас ГМК ”СТРИЖ”

Назначение-автономное определение и выдача потребителям: гиромагнитного курса (ГМК), гирополукомпасного курса (ГПК).

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ: 
Состоит из блока гиромагнитного курса БГМК-7 и индукционного датчика ИД-7. По своим функциям, техническим характеристикам, виду связи превосходит ГМК-1А, КС Гребень и может их заменить.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Погрешность определения и выдачи гиромагнитного курса в диапазоне 360° при напряженности магнитного поля 0,17±0,3 Э:

-в нормальных условиях ..... не более 0,7°

-в диапазоне рабочих

температур(±50°С)  .....  не более 1,0°

Время готовности.....  3 минуты

Масса ..... 3,5 кг

Канал магнитного курса КМК-1

Канал магнитного курса КМК-1 используется для измерения проекций магнитного поля на две ортогональные оси, стабилизированные в плоскости горизонта физическим маятником. Предназначен для установки в составе курсовой системы `Стриж` на самолетах малой и спортивной авиации. Оснащен встроенными средствами компенсации магнитных помех и имеет выход на указатель курса.

Технические характеристики:

Диапазон измерения компонент   .....  ±40 000 нТл

Погрешность формирования магнитного кур  .....  ±1 °

Напряжение питания .....    ±15 В

Потребляемая мощность .....  0,6 Вт

Диапазон функционирования по углам  ....  ±45°

Объем  .....  0,5 л

Масса  .....  0,6 кг

Канал измерительный магнитного курса КИМК-1

Канал измерительный магнитного курса КИМК-1 используется для измерения проекций магнитного поля на две ортогональные оси, стабилизированные в плоскости горизонта физическим маятником. Предназначен для установки на малые маневренные летательные аппараты.

Технические характеристики

Диапазон измерения компонент ..... ±40 000 нТл

Диапазон изменения выходного напряжения ..... ±10 В

Погрешность формирования магнитного курса .....  ±1 °

Напряжение питания ..... ±15 В

Потребляемая мощность ....  0,6 Вт

Диапазон функционирования по углам .... ±45°

Объем ....  0,3 л

Масса  ..... 0,45 кг

Канал магнитного курса в составе датчика ДФДМ -3 и преобразователя сигналов ПСМ-2


Канал магнитного курса в составе датчика ДФДМ -3 и преобразователя сигналов ПСМ-2 используется для измерения проекций магнитного поля на две ортогональные оси, стабилизированные в плоскости горизонта физическим маятником. Предназначен для установки в составе системы бескарданной курсовертикали на высокоманевренных самолетах с большими перегрузками (11,4д).

Технические характеристики:

Диапазон измерения компонент   ..... ±50 000 нТл

Диапазон изменения выходного напряжения  ..... ±10 В

Погрешность формирования магнитного курса.....±0,5°

Напряжение питания .....  ±15 В

Потребляемая мощность ....  2,5 Вт

Диапазон функционирования по углам:      - крена  ....  ±15°

                                                                    - тангажа .....   ±25°

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

  1.  Что называется истинным, магнитным и компасным курсом .
  2.  Перечислить методы измерения курса .
  3.  Объяснить принцип действия магнитного компаса .
  4.  В чем достоинства и недостатки магнитного компаса .
  5.  В чем заключается индукционный метод измерения курса .
  6.  Достоинства и недостатки индукционного метода измерения курса.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61349. Основи технології писанкарства. Орнаменти писанкарства. Символи в писанкарстві 4.18 MB
  Символи в писанкарстві. Символи в писанкарстві. Згодом виникли символи неначе букви тієї чарівної мови. Символи в писанкарстві.
61350. План-конспект уроку, Групи слів за значенням: синоніми, антоніми, омоніми 24.62 KB
  Мета: поглибити знання учнів щодо синонімів, антонімів, омонімів; удосконалити вміння пятикласників відрізняти омоніми від багатозначних слів, правильно вживати їх у мовленні; навчити добирати фразеологічні синоніми...
61351. Людина і природа. Проблеми екології. Природні катаклізми. Введення лексики 72.63 KB
  МЕТА: Навчальна: ознайомити учнів з новою лексикою та активізувати її вживання в мові, розширити знання учнів про проблеми екології та навколишнього середовища, природні катаклізми; збагачувати словниковий запас учнів...
61353. Алюміній. Положення в ПСХЕ. Будова атому. Основні хімічні властивості 57.63 KB
  Цілі уроку: Надати інформацію про історію відкриття та добування алюмінію. Ознайомити з фактами біографії видатних вчених пов’язаних з дослідженням алюмінію.
61354. Релаксация на уроках немецкого языка на начальном этапе обучения 38.3 KB
  Современный урок иностранного языка характеризуется большой интенсивностью и требует от учеников концентрации внимания, напряжения сил. Хорошо известно, что внимание учащихся, особенно в V—VI классах неустойчиво.
61355. Использование компьютерных технологий при изучении иностранного языка 41.75 KB
  Преимущества и недостатки обучения иностранного языка с помощью ПК. Но этот метод обучения еще не оценен по достоинству. В своей работе я докажу что ПК может быть использован как вспомогательное средство как любое другое техническое средство обучения или учебник.
61356. Гидденс Э. Устроение общества: Очерк теории структурации 835 KB
  Основанием для написания настоящей книги является ряд важных открытий и разработок, которые имели место в общественных науках в течение последнего полутора десятка лет. Эти открытия концентрировались главным образом в области социальной теории, и в максимальной степени затронули самую опасную
61357. Адаптации (приспособления) 29.59 KB
  Относительный характер адаптации: соответствуя конкретной среде обитания адаптации теряют свое значение при ее изменении заяцбеляк при задержке зимы или при оттепели ранней весной заметен на фоне пашни и деревьев; водные растения при пересыхании водоемов погибают и т. Примеры адаптации Вид адаптации Характеристика адаптации Примеры Особая форма и строение тела Обтекаемая форма тела жабры плавники Рыбы ластоногие Покровительственная окраска Бывает сплошная и расчленяющая; формируется у организмов живущих открыто и делает их незаметными...