RU2098759C1 - Visual magnetic compass-pickup - Google Patents
Visual magnetic compass-pickup Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098759C1 RU2098759C1 RU95117401A RU95117401A RU2098759C1 RU 2098759 C1 RU2098759 C1 RU 2098759C1 RU 95117401 A RU95117401 A RU 95117401A RU 95117401 A RU95117401 A RU 95117401A RU 2098759 C1 RU2098759 C1 RU 2098759C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compass
- magnetic
- binnacle
- induction
- converter
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 101100298225 Caenorhabditis elegans pot-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использован в дистанционных магнитных компасах, а также в качестве источника информации о курсе для авторулевых, радиопеленгаторов, автопрокладчиков. The invention relates to navigational instrumentation and can be used in remote magnetic compasses, as well as a source of information about the course for autopilots, direction finders, auto pavers.
Известны дистанционные магнитные компасы, КМ 145-3/КБ1.150.031-02/, КМ 145-4/КБ1.150.031-03/, КМ 145-7/КБ1.150.031-06/, КМ 145-8/КБ1.150.031-07/, описанные в [1]
Компасы предназначены для использования в качестве главных и путевых компасов на судах и кораблях большого и среднего водоизмещений.Known remote magnetic compasses, KM 145-3 / KB1.150.031-02 /, KM 145-4 / KB1.150.031-03 /, KM 145-7 / KB1.150.031-06 /, KM 145-8 / KB1.150.031- 07 / described in [1]
Compasses are intended for use as main and traveling compasses on ships and ships of large and medium displacement.
Компасы содержат собственно визуальный магнитный компас-датчик (соответственно, приборы 52А, 52А-1, 52В, 52В-1), предназначенные для выработки информации о курсе с помощью магнитного чувствительного элемента (МЧЭ) и первичного преобразователя индукционного чувствительного элемента (ИЧЭ), построенного на двух ортогональных стержневых феррозондах; электрическую передачу показаний курса в компасах КМ 145-3 и КМ 145-4 и электрическую, и оптическую передачи курса в КМ 145-7 и КМ 145-8; прибор 50 - центральный прибор, предназначенный для преобразования электрического сигнала о курсе, поступающего от датчика (от первичного преобразователя). Для этого прибор 50 содержит (см. рис.1. КБО.115.097.ТО) электромеханическую следящую систему, включающую вращающийся трансформатор, полупроводниковый блок I V1, усилитель, двигатель- генератор, полупроводниковый блок II V2, механический дифференциал, сельсин (датчик), информация о курсе с которого поступает на репитеры, девиационные устройства. Compasses contain the actual visual magnetic compass sensor (respectively, devices 52A, 52A-1, 52B, 52B-1), designed to generate heading information using a magnetic sensing element (MCE) and a primary transducer of an induction sensitive element (ICE) built on two orthogonal rod flux-gates; electric transmission of course readings in compasses KM 145-3 and KM 145-4 and electric and optical transmission of course readings in KM 145-7 and KM 145-8; device 50 is a central device designed to convert an electric signal about the course coming from the sensor (from the primary converter). For this, the device 50 contains (see Fig. 1. KBO.115.097.TO) an electromechanical servo system including a rotating transformer, an I V1 semiconductor unit, an amplifier, an engine generator, a II V2 semiconductor unit, a mechanical differential, a syncron (sensor), information about the course from which it comes to repeaters, deviation devices.
Основным недостатком компасов КМ 145-3, КМ 145-4, КМ 145-7 и КМ 145-8 являются. The main disadvantage of the compasses KM 145-3, KM 145-4, KM 145-7 and KM 145-8 are.
1. Значительные габаритные размеры 1650х450 мм и масса до 95 кг собственно компаса-датчика, что исключает возможность его размещения на судах малого водоизмещения. 1. Significant overall dimensions of 1650x450 mm and weight up to 95 kg of the actual compass sensor, which excludes the possibility of its placement on small displacement vessels.
2. Техническое решение компаса, при котором первичный преобразователь (ИЧЭ) размещается в датчике, а устройства его питания и обработки его информации в центральном приборе 50. Это приводит к необходимости использования длинных линий связи между первичным преобразователем, источником его питания (возбуждения) и нагрузкой (вращающимся трансформатором), что, в свою очередь, приводит к погрешностям вырабатываемой информации о курсе. Последнее связано со снижением помехоустойчивости в результате использования длинной линии связи между ИЧЭ и его нагрузкой и трудностями согласования по сопротивлению первичного преобразователя, длинной линии связи, источника питания и нагрузки,
Известен также дистанционный магнитный компас "Сектор", описанный в книге "Магнитные компасы" В.П. Кожухов, В.В. Воронов, В.В. Григорьев, М. Транспорт, 1981, с. 173-181.2. The technical solution of the compass, in which the primary transducer (ICE) is located in the sensor, and its power supply and its information processing in the central device 50. This leads to the need to use long communication lines between the primary transducer, its power source (excitation) and the load (rotating transformer), which, in turn, leads to errors in the generated course information. The latter is associated with a decrease in noise immunity as a result of using a long communication line between the ICE and its load and the difficulties of matching the resistance of the primary converter, the long communication line, power source and load,
Also known remote magnetic compass "Sector" described in the book "Magnetic compasses" V.P. Kozhukhov, V.V. Voronov, V.V. Grigoriev, M. Transport, 1981, p. 173-181.
Компас "Сектор" предназначен для транспортных и рыбопромысловых судов большого водоизмещения и содержит собственно визуальный магнитный компас-датчик (прибор 52), который содержит магнитный чувствительный элемент (МЧЭ) катушку, размещенную на опоре-шпильке в герметичном котелке, заполненном компасной жидкостью. Котелок установлен в нактоузе, в котором размещены также девиационные устройства: девиационный прибор и компенсатор четвертной девиации. В котелке размещен датчик дистанционной электрической передачи информации о курсе индукционный чувствительный элемент, построенный на трех стержневых феррозондах датчик ЧЭ (см. рис. 90, с. 177); центральный прибор (прибор 50), содержащий устройства преобразования сигнала индукционного чувствительного элемента ЧЭ (см. рис. 90, с.177); сельсин приемник М1; усилитель; двигатель М2; механический дифференциал Д1; механический дифференциал Д2; сельсин-датчик синхронной передачи М3. Compass "Sector" is intended for transport and fishing vessels of large displacement and contains the actual visual magnetic compass sensor (device 52), which contains a magnetic sensing element (MChE) coil placed on a support pin in an airtight pot filled with compass liquid. The pot is installed in binnacle, which also contains deviation devices: a deviation device and a quarter deviation compensator. In the pot there is a sensor for remote electrical transmission of information about the course, an induction sensitive element built on three rod flux-gates CE sensors (see Fig. 90, p. 177); a central device (device 50) containing signal conversion devices for the SE induction sensitive element (see Fig. 90, p. 177); selsyn receiver M1; amplifier; M2 engine; mechanical differential D1; mechanical differential D2; selsyn-sensor synchronous transmission M3.
Основными недостатками дистанционного магнитного компаса "Спектр" являются. The main disadvantages of the Spectrum remote magnetic compass are.
1. Значительные размеры 1650х470 мм и масса до 85 кг, исключающие возможность размещения собственного датчика на судах малого водоизмещения. 1. Significant dimensions 1650x470 mm and weight up to 85 kg, excluding the possibility of placing your own sensor on small displacement vessels.
2. Использование в качестве датчика дистанционной электрической передачи трехкомпонентного индукционного датчиках, построенного на стержневых феррозондах, имеющего значительные инструментальные погрешности до ±2,5o (см. с. 180), по сравнению, например, с двухкомпонентным индукционным датчиком, имеющим существенно меньшую инструментальную погрешность (см. книгу "Теория и расчет гидроскопических приборов". Киев: Вища школа, 1985, с. 79-94).2. Using as a remote electric transmission sensor a three-component induction sensors built on rod flux-gates, having significant instrumental errors of up to ± 2.5 o (see p. 180), compared, for example, with a two-component induction sensor having a significantly smaller instrumental error (see the book "Theory and Calculation of Hydroscopic Instruments". Kiev: Vishcha school, 1985, pp. 79-94).
3. Использование трехкомпонентного индукционного датчика, что вызывает необходимость использования в качестве его нагрузки электромеханического элемента сельсина-приемника. Это ограничивает возможность использования собственно компаса-датчика в составе других навигационных систем, не использующих в качестве входного устройства электромеханический элемент - сельсин-приемник. 3. The use of a three-component induction sensor, which necessitates the use of an electromechanical element of the selsyn receiver as its load. This limits the possibility of using the actual compass sensor as part of other navigation systems that do not use an electromechanical element as a selsyn receiver as an input device.
3. Размещение устройств преобразования рабочего сигнала переменного тока датчика (ЧЭ) в отдельном приборе в центральном приборе 50. Это вызывает необходимость использования длинных линий связи ЧЭ с сельсино-приемником, что снижает помехоустойчивость дистанционной передачи компаса и приводит к погрешности передачи информации о курсе. 3. Placement of devices for converting the working signal of the alternating current of the sensor (SE) in a separate device in the central device 50. This necessitates the use of long communication lines of the CE with the synchro receiver, which reduces the noise immunity of the remote transmission of the compass and leads to an error in transmitting heading information.
Наиболее близким по технической сущности и изобретению являются дистанционные магнитные компасы КМ 145-С3 и УМ 145-С4 (прототип). The closest in technical essence and invention are remote magnetic compasses KM 145-C3 and UM 145-C4 (prototype).
Компасы различаются только типом оптической передачи, которая не является предметом рассмотрения в рамках изобретения. В остальном состав и устройство компасов полностью идентичны, описаны в "Техническом описании и инструкции по эксплуатации КБО.115.097 ТО, 1983 г. Compasses differ only in the type of optical transmission, which is not the subject of consideration in the framework of the invention. Otherwise, the composition and arrangement of compasses are completely identical, are described in the "Technical Description and Operating Instructions for KBO.115.097 TO, 1983.
Компасы предназначены для использования в составе судового навигационного комплекса "Бирюза-НК", изготавливаемого отечественной промышленностью для крупнотоннажных судов, схемы функциональные электрические комплексов представлены на рис.3 и 4 ТО. Compasses are intended for use as part of the Biryuza-NK ship navigation system, manufactured by the domestic industry for large-tonnage vessels, functional electrical systems are shown in Figs. 3 and 4 of the TO.
Дистанционный магнитный компас-прототип содержит:
а) собственно визуальный магнитный компас-датчик с оптической и электрической передачами информации о курсе в навигационный комплекс, в датчике размещены курсовой преобразователь-котелок компаса, заполненный компасной жидкостью, в котором на опорном устройстве размещен магнитный чувствительный элемент (МЧЭ); первичный преобразователь индукционный чувствительный элемент (ИЧЭ), построенный на двухкомпонентном кольцевом феррозонде; девиационные устройства (компенсаторы шириной, полукруговой, креновой, четвертной и электромагнитной девиации);
б) устройство, обеспечивающее работу ИЧЭ генератор, вырабатывающий напряжение возбуждения ИЧЭ, размещенный на плате питания (ПП)в приборе 50;
в) устройство, формирующее из сигналов ИЧЭ информацию о магнитном курсе Кмк в виде двух сигналов, пропорциональных sin Кмк и cos Кмк, представляющие собой электромеханическую следящую систему, размещенную в приборе 50 и содержащую вращающийся трансформатор Т1 (типа ВТ5), усилитель УРМ-1Б, корректор КИ-3, электродвигатель АДТ-32 ВРМ, механический дифференциал, вращающийся трансформатор Т2, вращающийся трансформатор Т3.The remote magnetic compass prototype contains:
a) the actual visual magnetic compass sensor with optical and electrical transmissions of heading information to the navigation system; the sensor contains a course compass boiler transducer filled with compass liquid in which a magnetic sensing element (MCE) is placed on the supporting device; primary transducer induction sensitive element (ICE), built on a two-component ring flux gate; deviation devices (compensators with width, semicircular, roll, quarter and electromagnetic deviation);
b) a device that ensures the operation of the ICE generator that generates the excitation voltage of the ICE, located on the power board (PP) in the device 50;
c) a device that generates information on the ICE magnetic course information Kmk in the form of two signals proportional to sin Kmk and cos Kmk, which is an electromechanical tracking system located in the device 50 and containing a rotating transformer T1 (type VT5), amplifier URM-1B, KI-3 corrector, ADT-32 VRM electric motor, mechanical differential, T2 rotating transformer, T3 rotating transformer.
Информацию о магнитном курсе Кмк в виде двух сигналов переменного тока с каждого вращающегося трансформатора Т2 и Т3, пропорциональных sin Кмк и cos Кмк, передается в навигационный комплекс "Бирюза НК" и используется далее в репитерах, авторулевом, радиолокаторе и радиопеленгаторе. Information about the Kmk magnetic course in the form of two AC signals from each rotating transformer T2 and T3, proportional to sin Kmk and cos Kmk, is transmitted to the Biryuza NK navigation complex and is used further in repeaters, autopilot, radar and direction finder.
Основными недостатками дистанционного магнитного компаса прототипа являются. The main disadvantages of the remote magnetic compass of the prototype are.
1. Значительные габаритные размеры 1650х450 мм и масса до 95 кг собственно компаса-датчика, обусловленные использованием оптической системы передачи показаний МЧЭ, что обеспечивает возможность его использование только на крупнотоннажных судах и исключает его размещение на судах среднего и малого водоизмещения. 1. Significant overall dimensions of 1650x450 mm and weight up to 95 kg of the compass sensor proper, due to the use of the optical transmission system for reading the MCE, which makes it possible to use it only on large vessels and excludes its placement on medium and small displacement vessels.
2. Размещение устройства питания ПП и приемного устройства вращающегося трансформатора Т1 (нагрузка ИЧЭ) в отдельном приборе приборе 50. Это вызывает необходимость использовать длинные линии связи (межприборный кабель) между ИЧЭ и указанными устройствами, т.к. компас датчик и прибор 50 размещаются в различных местах на судне: датчик на палубе, прибор 50 во внутренних помещениях судна. 2. Placement of the power supply device of the PP and the receiving device of the rotating transformer T1 (ICE load) in a separate device, the device 50. This necessitates the use of long communication lines (inter-instrument cable) between the ICE and these devices, because the compass sensor and the device 50 are located in various places on the vessel: the sensor on the deck, the device 50 in the interior of the vessel.
ИЧЭ, построенный на кольцевом феррозонде, имеет низкое входное сопротивление, первичной обмотки обмотки возбуждения порядка 5-6 Ом (обмотка содержит 250 витков проводом диаметром 0,125 мм, диаметр витка не более 3 мм), соизмеримое с сопротивлением соединительного межприборного кабеля. Это затрудняет согласование генератора возбуждения (платы ПП ) с ИЧЭ, т.к. в значительной степени сказывается как активное, так и индукционное сопротивления соединительного кабеля Последнее вызывает погрешность, а, следовательно, погрешность вырабатываемой информации о Кмк. ICE, built on an annular flux gate, has a low input resistance of the primary winding of the field winding of the order of 5-6 Ohms (the winding contains 250 turns with a wire with a diameter of 0.125 mm, the diameter of the coil is not more than 3 mm), comparable with the resistance of the connecting inter-instrument cable. This makes it difficult to match the excitation generator (PCB) with ICE, because to a large extent, both the active and induction resistance of the connecting cable are affected. The latter causes an error, and, consequently, an error in the generated information about Kmk.
3. Рабочий сигнал ИЧЭ изменяется и может достичь уровней от 0,1-0,2 до 100-150 мВ в зависимости от курса судна. Использование длинной линии связи между ИЧЭ и его нагрузкой вращающимися трансформатором Т1 при уровнях передаваемых сигналов ИЧЭ, составляющих десятые доли единицы мВ (при значениях курса кратных 90o) приводит к низкой помехоустойчивости устройства даже при тщательном экранировании линии, что, в свою очередь, вызывает погрешность передачи информации о курсе от ИЧЭ к нагрузке - вращающемуся трансформатору Т1.3. The working signal of the ICE changes and can reach levels from 0.1-0.2 to 100-150 mV, depending on the course of the vessel. The use of a long communication line between the ICHE and its load by the rotating transformer T1 at levels of transmitted ICHE signals amounting to tenths of a unit mV (at course values of multiples of 90 o ) leads to low noise immunity of the device even with careful screening of the line, which, in turn, causes an error transmit information about the course from ICE to the load - a rotating transformer T1.
Рабочие сигналы (два сигнала) первичного преобразователя - двухкомпонентного ИЧЭ представляет собой сигналы переменного тока сложной формы в виде спектров гармонических составляющих, из которых после селекции используют только по одной гармонической составляющей, несущей информацию о курсе. Поэтому использование информации от компаса-датчика в навигационной аппаратуре требует обязательных сложных преобразований рабочих сигналов, связанных с их селекцией и усилением. В связи с этим, использование только собственно визуальных магнитных компасов датчиков, входящих в состав рассмотренных выше аналогов и прототипа (компасов КМ 145-3, КМ 145-4, КМ 145-7 и т.д.), в составе любой навигационной аппаратуры, например, в авторулевом, радиопеленгаторе и, т. д. без крупногабаритного и тяжелого прибора 50 представляется затруднительным из-за необходимости передачи по длинным линиям связи малых сигналов переменного тока, низкой помехозащищенности, сложности преобразования этих сигналов. The working signals (two signals) of the primary transducer — the two-component ICE — are complex-shaped AC signals in the form of spectra of harmonic components, of which, after selection, only one harmonic component is used that carries heading information. Therefore, the use of information from the compass sensor in navigation equipment requires mandatory complex transformations of the working signals associated with their selection and amplification. In this regard, the use of only actually visual magnetic compasses of sensors that are part of the analogues and prototype discussed above (compasses KM 145-3, KM 145-4, KM 145-7, etc.), as part of any navigation equipment, for example, in an autopilot, direction finder, etc., without a large and heavy device 50, it seems difficult because of the need to transmit small AC signals, low noise immunity, and the complexity of converting these signals over long communication lines.
Кроме того, как уже отмечалось, габаритные размеры и масса компасов - датчиков и центрального прибора (с электромеханической следящей системой)ограничивают типы объектов (по водоизмещению) судов, кораблей, на которых они могут быть размещены. In addition, as already noted, the overall dimensions and mass of the compasses - sensors and the central device (with an electromechanical tracking system) limit the types of objects (displacement) of ships, ships on which they can be placed.
Задачи, на решение которых направлено изобретение, следующие. The tasks to which the invention is directed are as follows.
Основная задача создание визуального магнитного компаса-датчика для судов и кораблей различного водоизмещения, в том числе, средне и малотоннажных судов (рыболовных траулеров, судов типа "река-море", буксиров, катеров и др. ), обеспечивающего работу навигационной аппаратуры, например, авторулевого, радиопеленгатора непосредственно от компаса-датчика без использования промежуточных приборов. The main task is to create a visual magnetic compass-sensor for ships and ships of various displacement, including medium and small tonnage vessels (fishing trawlers, river-sea vessels, tugboats, boats, etc.), which ensures the operation of navigation equipment, for example, autopilot, direction finder directly from the compass-sensor without the use of intermediate devices.
Другими задачами являются. Other tasks are.
1. Снижение погрешностей формирования информации о курсе и повышение помехозащищенности за счет исключения длинных линий связи между индукционным чувствительным элементом и источником его питания (генератором), между индукционным чувствительным элементом и его нагрузкой путем размещения электронных устройств (генератора, усилителя, устройств селекции сигнала и др.) в самом компасе-датчике, обеспечив защиту компаса-датчика от их влияния по магнитному полю. 1. Reducing errors in the formation of information about the course and increasing noise immunity due to the exclusion of long communication lines between the induction sensitive element and its power source (generator), between the induction sensitive element and its load by placing electronic devices (generator, amplifier, signal selection devices, etc. .) in the compass sensor itself, providing protection for the compass sensor from their influence in the magnetic field.
2. Упрощение согласования индукционного чувствительного элемента с генератором и нагрузкой. 2. Simplification of coordination of the induction sensitive element with the generator and the load.
3. Обеспечение условий универсальности использования компаса-датчика с различными потребителями и повышения помехозащищенности за счет формирования его выходной информации в виде сигналов постоянного тока. 3. Ensuring the universality of the use of the compass sensor with various consumers and increasing noise immunity due to the formation of its output information in the form of DC signals.
4. Защита электронных устройств, размещенных в компасе-датчике, от воздействия влажности внешней среды и конденсата, имеющего место внутри нактоуза компаса-датчика при перепадах температуры. 4. Protection of electronic devices housed in the compass sensor from the effects of environmental humidity and condensation occurring inside the binnacle of the compass sensor during temperature changes.
Для решения указанных задач в визуальный магнитный компас-датчик, содержащий нактоуз, дистанционное устройство, размещенный в нактоузе герметичный котелок, заполненный компасной жидкостью, с установленным в нем на опоре магнитным чувствительным элементом и с закрепленными на котелке индукционным преобразователем, в нижнюю часть нактоуза введен конструктивный узел, выполненный в водозащищенном исполнении, содержащий электронные устройства в виде генератора возбуждения индукционного преобразователя и усилителя-преобразователя выходных сигналов индукционного преобразователя, при этом компас-датчик формирует информацию о магнитном курсе судна в виде сигналов постоянного тока, напряжения которых пропорциональны соответственно синусу и косинусу магнитного курса. To solve these problems, a visual magnetic compass sensor containing binnacle, a remote device, a sealed pot filled in binnacle filled with compass liquid, with a magnetic sensor installed on it and supported with an induction transducer mounted on the boiler, introduced a constructive lower part of the binnacle a unit made in a waterproof design, containing electronic devices in the form of an excitation generator of an induction converter and an amplifier-converter output of the signals of the induction converter, while the compass sensor generates information about the magnetic course of the vessel in the form of DC signals whose voltages are proportional to the sine and cosine of the magnetic course, respectively.
На чертеже показан предлагаемый визуальный магнитный компас-датчик, разрез. The drawing shows the proposed visual magnetic compass sensor, section.
Предлагаемый визуальный магнитный компас-датчик содержит нактоуз 2, в верхней части которого размещен герметичный котелок 2, заполненный компасной жидкостью 3. The proposed visual magnetic compass sensor contains binnacle 2, in the upper part of which there is a sealed pot 2 filled with compass liquid 3.
Внутри котелка на опорном устройстве-шпильке 4 размещен магнитный чувствительный элемент (МЧЭ) 5. На котелке 2 закреплен преобразователь 6, выполненный в виде обоймы в форме кольца с закрепленными на ней двумя однокомпонентными феррозондами, расположенными ортогонально по отношению друг к другу. Феррозонды расположены в магнитном поле МЧЭ 5 таким образом, что сигнальные оси феррозондов и центр магнитной системы МЧЭ 5 лежат в одной горизонтальной плоскости или в близких горизонтальных плоскостях (возможны другие варианты как взаимного расположения МЧЭ и индукционного преобразователя, так и исполнения индукционного преобразователя). A magnetic sensing element (MChE) 5 is placed inside the kettle on the support pin 4. A converter 6 is mounted on the kettle 2, made in the form of a ring-shaped cage with two one-component flux probes mounted on it, orthogonal to each other. The flux gates are located in the magnetic field of the MCE 5 in such a way that the signal axes of the flux gates and the center of the magnetic system of the MEC 5 lie in the same horizontal plane or in close horizontal planes (other options are possible for both the mutual arrangement of the MEC and the induction converter and the design of the induction converter).
С нактоузом 1 связаны девиационные устройства: девиационный прибор 7, расположенный внутри нактоуза, содержащий компенсаторы полукруговой и креновой девиации, и компенсатор четвертной девиации 8. Associated with binnacle 1 are deviation devices: a deviation device 7 located inside the binnacle containing compensators for semicircular and roll deviation, and a quarter deviation compensator 8.
Внутри нактоуза 1 в его нижней части размещен конструктивный узел 9, содержащий электронные устройства: генератор возбуждения для индукционного преобразователя и усилитель-преобразователь для преобразования сигналов индукционного преобразователя. Конструктивный узел 9 удален на максимально возможное расстояние от МЧЭ с целью исключения возможного влияния его на МЧЭ за счет содержания в нем электрорадиоэлементов, выполненных с применением ферромагнитных материалов, а также электрических цепей, обтекаемых постоянным током, создающим магнитные поля, которые могут оказывать влияние на МЧЭ, вызывая погрешности формирования информации о курсе. Inside the binnacle 1 in its lower part there is a structural unit 9 containing electronic devices: an excitation generator for an induction converter and an amplifier-converter for converting the signals of the induction converter. The structural unit 9 is removed to the maximum possible distance from the MCE in order to exclude its possible influence on the MEC due to the content of electro-radio elements made with the use of ferromagnetic materials, as well as electric circuits flowing with direct current, which create magnetic fields that can affect the MEC causing errors in the formation of course information.
Современная элементная база, миниатюризация электрорадиоэлементов позволяют свести к минимуму или исключить влияние электронных устройств узла 9 на МЧЭ по магнитному полю. The modern elemental base, miniaturization of radio electronic elements allow minimizing or eliminating the influence of the electronic devices of node 9 on the magnetic field element.
Конструктивный узел 9, размещенный внутри нактоуза 1, выполнен в водозащитном исполнении. The structural unit 9, located inside the binnacle 1, is made in a waterproof design.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
Магнитный чувствительный элемент 5, размещенный на опорном устройстве 4, устанавливается по направлению горизонтальной составляющей магнитного поля. The magnetic sensing element 5, placed on the supporting device 4, is installed in the direction of the horizontal component of the magnetic field.
Индукционный преобразователь 6 возбуждается напряжением переменного тока, поступающим от генератора, и работает в магнитном поле магнитного чувствительного элемента 5. При этом с индукционного преобразователя 6, построенного на двух ортогональных однокомпонентных феррозондах, снимаются два сигнала переменного тока. Индукционный преобразователь 6 жестко связан с корпусом котелка 2 и изменяет свое положение относительно магнитного чувствительного элемента при изменении курса судна. The induction transducer 6 is excited by an alternating current voltage from the generator and operates in the magnetic field of the magnetic sensor element 5. In this case, two alternating current signals are removed from the induction transducer 6, built on two orthogonal single-component flux probes. The induction converter 6 is rigidly connected to the body of the boiler 2 and changes its position relative to the magnetic sensitive element when the course of the vessel.
Каждый из сигналов представляет собой спектр гармонических составляющих, часть из которых несет информацию о курсе в виде изменения амплитуды, пропорциональной синусу и косинусу угла, отражающего магнитный курс судна Кмк. Сигналы индукционного преобразователя поступают на усилитель-преобразователь, в котором производится селекция сигналов выделение рабочих гармоник, усиление по напряжению, мощности и преобразование рабочих сигналов (рабочих гармоник) по форме, т.е. преобразование сигналов переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу Кмк и косинусу Кмк, в сигналы постоянного тока, напряжения которых также пропорциональны синусу Кмк и косинусу Кмк. Эти сигналы являются выходными сигналами и компаса-датчика и могут быть использованы внешними потребителями. Each of the signals represents a spectrum of harmonic components, part of which carries information about the course in the form of a change in amplitude proportional to the sine and cosine of the angle reflecting the magnetic course of the Kmk vessel. The signals of the induction converter are fed to the amplifier-converter, in which the signals are selected, the working harmonics are extracted, the voltage, power, and the working signals (working harmonics) are converted in shape, i.e. the conversion of AC signals whose amplitudes are proportional to the sine of Kmk and cosine of Kmk, into DC signals whose voltages are also proportional to the sine of Kmk and cosine of Kmk. These signals are the output signals of the compass sensor and can be used by external consumers.
По сравнению с аналогами и прототипами предлагаемое устройство обеспечивает. Compared with analogues and prototypes, the proposed device provides.
1. Использование визуального магнитного компаса-датчика, снабженного электрической дистанционной передачей, с габаритными размерами и массой, допускающими его размещение на судах и кораблях различных классов и водоизмещения, в том числе малотоннажных судах, например буксирах, камерах и т.д. 1. The use of a visual magnetic compass-sensor equipped with electric remote transmission, with overall dimensions and mass, allowing its placement on ships and ships of various classes and displacement, including small-tonnage vessels, such as tugboats, cameras, etc.
2. Размещение электронных устройств генератора и усилителя-преобразователя в нактоузе исключает длинные линии связи между ними и индукционным преобразователем, что в значительной степени способствует уменьшению погрешностей выработки информации о курсе Кмк за счет упрощения и улучшения условий согласования указанных устройств друг с другом и за счет повышения помехозащищенности коротких линий связи. 2. The placement of the electronic devices of the generator and the amplifier-converter in the binnacle eliminates the long communication lines between them and the induction converter, which significantly helps to reduce errors in the generation of information about the Kmk course by simplifying and improving the conditions for matching these devices with each other and by increasing noise immunity of short communication lines.
3. Формирование выходных сигналов в виде сигналов постоянного тока способствует увеличению помехозащищенности при их передаче потребителям даже по длинным линиям связи между компасом-датчиком и потребителями. 3. The formation of output signals in the form of DC signals helps to increase the noise immunity during their transmission to consumers even through long communication lines between the compass-sensor and consumers.
4. Формирование выходных сигналов компаса-датчика в виде сигналов постоянного тока обеспечивает универсальность его использования различными потребителями. 4. The formation of the output signals of the compass sensor in the form of DC signals ensures the versatility of its use by various consumers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95117401A RU2098759C1 (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Visual magnetic compass-pickup |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95117401A RU2098759C1 (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Visual magnetic compass-pickup |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95117401A RU95117401A (en) | 1997-10-20 |
| RU2098759C1 true RU2098759C1 (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=20172795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95117401A RU2098759C1 (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Visual magnetic compass-pickup |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2098759C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239787C2 (en) * | 2001-07-27 | 2004-11-10 | Открытое акциорное общество "Штурманские приборы" | Magnetic compass |
| RU2323413C1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-04-27 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурманские приборы" | Magnetic compass |
| RU2338157C1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-11-10 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурманские приборы" | Magnet compass |
-
1995
- 1995-10-06 RU RU95117401A patent/RU2098759C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Компас КМ145-С4. Техническое описание и инструкции по эксплуатации КБО.115.991 ТО. 1983. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2239787C2 (en) * | 2001-07-27 | 2004-11-10 | Открытое акциорное общество "Штурманские приборы" | Magnetic compass |
| RU2323413C1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-04-27 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурманские приборы" | Magnetic compass |
| RU2338157C1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-11-10 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурманские приборы" | Magnet compass |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5287628A (en) | Omni range inclino-compass | |
| US2555209A (en) | Method and apparatus for measuring the values of magnetic fields | |
| US2373096A (en) | Magnetic pick-off for sensitive instruments | |
| JPH0915278A (en) | Electrical conductivity measuring circuit and electrical conductivity measuring probe | |
| US4033045A (en) | Portable surveying gyrocompass apparatus | |
| RU2098759C1 (en) | Visual magnetic compass-pickup | |
| JPS5911873B2 (en) | magnetic field response device | |
| US2688130A (en) | Radar pilot | |
| CN115826069B (en) | Unmanned aerial vehicle aviation magnetic measurement device and method based on proton magnetometer | |
| US4157619A (en) | Inclination and direction responsive apparatus | |
| US4159644A (en) | Ship's log and speedometer | |
| US4586374A (en) | Procedure and means for wireless measurement of the speed of small craft such as a surfboard or a boat | |
| US2376883A (en) | Dynamic earth inductor compass | |
| US2432772A (en) | Telemetric indicating system | |
| US3253342A (en) | Compensated compass system | |
| US3282568A (en) | Combined electrical signals for constant depth towed submerged barges | |
| US5373736A (en) | Acoustic current meter | |
| US2449532A (en) | Indicator system for towed gliders | |
| US3825823A (en) | Apparatus for detecting the direction of a magnetic field relative to a marker direction by sequentially scanning plural stationary sensors | |
| US2403091A (en) | Compass control system | |
| EP1815257A1 (en) | Wind and water speed and direction measurement device | |
| RU2117253C1 (en) | Integrated complex for navigation and control over deep- sea vessels | |
| US3264604A (en) | Transducer | |
| US2414128A (en) | Compass transmitter | |
| Lyubimov | Fluxgate Magnetometers for Geophysical and Special Studies Based on a Universal Measuring Module (Review of Developments) |