RU2119171C1 - Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) - Google Patents
Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119171C1 RU2119171C1 RU97106861/09A RU97106861A RU2119171C1 RU 2119171 C1 RU2119171 C1 RU 2119171C1 RU 97106861/09 A RU97106861/09 A RU 97106861/09A RU 97106861 A RU97106861 A RU 97106861A RU 2119171 C1 RU2119171 C1 RU 2119171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- outputs
- input
- voltage
- inputs
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 44
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000005358 geomagnetic field Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 101001001642 Xenopus laevis Serine/threonine-protein kinase pim-3 Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000000837 carbohydrate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для создания средств измерения координат, скорости и угловых величин объекта в автоматических схемах управления, в геомагнитной навигации, в прецизионном машиностроении и приборостроении и т.д. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used to create means for measuring the coordinates, speed and angular values of an object in automatic control circuits, in geomagnetic navigation, in precision engineering and instrumentation, etc.
Известно устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта, реализующее способ определения координат и магнитного момента дипольного источника поля по измеренным параметрам магнитного поля каждый из трех выбранных точек пространства (авт.св. N 1064251, БИ N 48, 1983). Известное устройство состоит из трех трехкомпонентных магниточувствительных датчиков, трех усилительно-преобразовательных блоков, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков, а первые выходы подключены к соответствующим первым входам этих датчиков, трех генераторов переменной ЭДС, первые выходы которых подключены к соответствующим вторым входам датчиков, а вторые выходы подключены к соответствующим вторым входам усилительно-преобразовательных блоков, вычислительного блока, вход которого подключен к вторым выходам усилительно-преобразовательных блоков, а выход подключен к третьим входам датчиков, и дипольного источника постоянного магнитного поля, например, в виде намагниченного объекта. При этом каждый усилительно-преобразовательный блок, подключенный к соответствующему трехкомпонентному датчику, состоит из трех каналов, каждый из которых содержит избирательный усилитель и синхронный детектор. Связанные между собой электрическими цепями трехкомпонентный датчик, усилительно-преобразовательный блок и генератор переменной ЭДС образуют электронный блок, поэтому известное устройство содержит три блока. A device is known for remote determination of the coordinates and angular position of an object, which implements a method for determining the coordinates and magnetic moment of a dipole field source from the measured parameters of the magnetic field, each of the three selected points in space (ed. St. N 1064251,
Известное устройство работает следующим образом. На вторые входы датчиков подаются с первых выходов соответствующих генераторов переменные ЭДС, возбуждающие эти датчики. В результате этого на выходе каждого из датчиков появляются три ЭДС второй гармоники, каждая из которых пропорциональна одной из трех компонент магнитного поля, созданного дипольным источником и внешним магнитным полем, в частности геомагнитным полем и магнитным полем промышленных помех. Выходные сигналы с датчиков усиливаются и детектируются в соответствующих усилительно-преобразовательных блоках, поэтому выходные сигналы с каждого усилительно-преобразовательного блока пропорциональны трем компонентам вектора магнитной индукции. Для детектирования сигналов на вторые входы каждого усилительно-преобразовательного блока подается переменное напряжение с вторых выходов соответствующих генераторов переменной ЭДС. Выходные сигналы с первых выходов усилительно-преобразовательных блоков подаются на первые входы соответствующих датчиков, обеспечивая отрицательную обратную связь по измеренным составляющим векторов магнитной индукции. Выходные сигналы с усилительно-преобразовательных блоков подаются на входы вычислительного блока. В вычислительном блоке осуществляется определение компонент однородного магнитного поля, координат и магнитного момента дипольного источника, а также определение направляющих косинусов вектора магнитного момента этого источника. Направление вектора магнитного момента дипольного источника поля жестко связано с намагниченностью объекта этого источника (Чернышев Е. Т., Чечурина Е.Н.,Чернышева Н.Г., Студенцов Н.В. Магнитные измерения. М.: Изд.-во Комитета стандартов и измерительных приборов, 1969, с. 41-42), поэтому направляющие косинусы вектора магнитного момента дипольного источника поля определяют угловое положение этого источника. Сигналы, пропорциональные компонентам вектора однородного магнитного поля, поступают с выходов вычислительного блока на соответствующий датчик, осуществляя компенсацию однородного магнитного поля в объеме каждого из датчиков. The known device operates as follows. The second inputs of the sensors are fed from the first outputs of the respective generators by EMF variables exciting these sensors. As a result of this, three emfs of the second harmonic appear at the output of each of the sensors, each of which is proportional to one of the three components of the magnetic field created by the dipole source and the external magnetic field, in particular the geomagnetic field and the magnetic field of industrial interference. The output signals from the sensors are amplified and detected in the corresponding amplifier-converter blocks, so the output signals from each amplifier-converter block are proportional to the three components of the magnetic induction vector. To detect signals, the second inputs of each amplifier-converter unit are supplied with alternating voltage from the second outputs of the corresponding generators of variable EMF. The output signals from the first outputs of the amplifier-conversion units are fed to the first inputs of the respective sensors, providing negative feedback on the measured components of the magnetic induction vectors. The output signals from the amplifier-conversion blocks are fed to the inputs of the computing unit. In the computing unit, the components of the uniform magnetic field, the coordinates and the magnetic moment of the dipole source are determined, and the direction cosines of the vector of the magnetic moment of this source are determined. The direction of the magnetic moment vector of a dipole field source is rigidly related to the magnetization of the object of this source (Chernyshev E.T., Chechurina E.N., Chernysheva N.G., Studentsov N.V. Magnetic measurements. M .: Publishing House of the Committee of Standards and measuring instruments, 1969, pp. 41-42), therefore, the direction cosines of the magnetic moment vector of the dipole field source determine the angular position of this source. Signals proportional to the components of the uniform magnetic field vector are supplied from the outputs of the computing unit to the corresponding sensor, compensating for the uniform magnetic field in the volume of each of the sensors.
Известное устройство осуществляет измерение разностей проекций векторов магнитной индукции, созданной дипольным источником постоянного магнитного поля на фоне магнитного поля промышленных помех и геомагнитного поля. Магнитное поле промышленных помех и геомагнитное поле могут более чем на два порядка превышать магнитное поле дипольного источника в выбранных местах расположения датчиков. В данном устройстве отсутствует избирательность по полезному сигналу. Действительно, для измерения разностей проекций векторов магнитной индукции дипольного источника воспринимают неоднородное внешнее магнитное поле, например магнитное поле промышленных помех как полезный сигнал. Все это приводит к снижению точности измерения разностей проекций векторов магнитной индукции, а следовательно, и к снижению точности определения координат и углового положения дипольного источника поля, а также объекта, на котором расположен источник. The known device performs the measurement of the differences of the projections of the magnetic induction vectors created by the dipole source of a constant magnetic field against the background of a magnetic field of industrial noise and a geomagnetic field. The magnetic field of industrial interference and the geomagnetic field can be more than two orders of magnitude higher than the magnetic field of the dipole source at the selected sensor locations. This device does not have selectivity for the useful signal. Indeed, to measure the differences in the projections of the magnetic induction vectors of a dipole source, an inhomogeneous external magnetic field, such as the industrial noise magnetic field, is perceived as a useful signal. All this leads to a decrease in the accuracy of measuring differences in the projections of the magnetic induction vectors, and, consequently, to a decrease in the accuracy of determining the coordinates and angular position of the dipole field source, as well as the object on which the source is located.
Известно также устройство, реализующее способ дистанционного определения координат и углового положения объекта (Смирнов Б.М. Магнитометрический метод определения углового положения объекта. - М.: Измерительная техника, 1996, N 12, с. 34-37), которое по совокупности существенных признаков наиболее близко предлагаемому и принято за прототип. Известное устройство состоит из двух катушек индуктивности с взаимно ортогональными осями, генератора переменных напряжений, у которого первый и второй выходы подключены к выводам первой катушки индуктивности, а третий и четвертый выходы - к выводам второй катушки индуктивности, двух трехкомпонентных датчиков, шести усилителей переменных напряжений, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу одного из трехкомпонентных датчиков, и двенадцати преобразовательных блоков. Параллельно соединенные первые входы первого и седьмого, второго и восьмого, третьего и девятого, пятого и одиннадцатого, шестого и двенадцатого преобразовательных блоков подключены соответственно к выходам первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого усилителей переменных напряжений. Вторые входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого преобразовательных блоков подключены к пятому, а вторые входы седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого преобразовательных блоков подключены к шестому выходу генератора переменных напряжений. При этом обе катушки индуктивности размещены на объекте. There is also known a device that implements a method for remote determination of the coordinates and angular position of an object (Smirnov BM Magnetometric method for determining the angular position of an object. - M .: Measuring equipment, 1996, N 12, p. 34-37), which is based on a set of essential features the closest to the proposed and taken as a prototype. The known device consists of two inductors with mutually orthogonal axes, an alternating voltage generator, in which the first and second outputs are connected to the terminals of the first inductor, and the third and fourth outputs are connected to the terminals of the second inductor, two three-component sensors, six alternating voltage amplifiers, the input of each of which is connected to the corresponding output of one of the three-component sensors, and twelve converter blocks. Parallel connected first inputs of the first and seventh, second and eighth, third and ninth, fifth and eleventh, sixth and twelfth converter blocks are connected respectively to the outputs of the first, second, third, fourth, fifth and sixth amplifiers of alternating voltage. The second inputs of the first, second, third, fourth, fifth and sixth converter blocks are connected to the fifth, and the second inputs of the seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth converter blocks are connected to the sixth output of the alternating voltage generator. In this case, both inductors are placed on the object.
Известное устройство работает следующим образом. Генератор переменных напряжений создает переменные напряжения с частотами f1 и f2, одно из которых подается на первую катушку индуктивности, а второе напряжение подается на вторую катушку индуктивности. Токи, протекающие в катушках индуктивности, создают магнитные поля с соответствующими частотами f1 и f2. Магнитные поля индуктируют три переменные ЭДС в каждом из трехкомпонентных датчиков, пропорциональные составляющим векторов магнитной индукции. Эти ЭДС усиливаются усилителями переменных напряжений, которые одновременно выполняют роль согласующих узлов между датчиками и преобразовательными блоками. Каждый преобразовательный блок состоит из полосового фильтра и синхронного детектора. Полосовые фильтры первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого преобразовательных блоков настроены на переменные напряжения с частотой f1, а на синхронные детекторы этих блоков подается переменное напряжение с частотой f1 с пятого выхода генератора переменных напряжений. Полосовые фильтры седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого преобразовательных блоков настроены на переменное напряжение с частотой f2, а на синхронные детекторы этих блоков подается переменное напряжение с частотой f2 с шестого выхода генератора переменных напряжений. В результате этого преобразовательные блоки выделяют сигналы, пропорциональные составляющим векторов магнитной индукции, созданной катушками индуктивности в местах размещения датчиков. Синхронное детектирование обеспечивает измерение сигналов пропорционально изменению их амплитуд и фаз. При смене фазы на 180o какой-либо переменной составляющей магнитной индукции в местах размещения датчиков сигнал с выхода соответствующего преобразовательного блока изменит полярностью. По измеренным в двух точках пространства значениям составляющих векторов магнитной индукции и взаимному расположению трехкомпонентных датчиков определяют координаты катушек индуктивности, а значит и координаты объекта, и векторы дипольных магнитных моментов этих катушек, например, по алгоритму, изложенному в работе (Смирнов Б.М. Метод определения координат и магнитного дипольного источника поля. - М.: Измерительная техника, 1988, N 9, с. 40-42). Определение углового положения объекта осуществляется по направляющим косинусам векторов дипольных магнитных моментов катушек индуктивности, каждая из которых связана с объектом. Направления векторов магнитных моментов катушек индуктивности жестко связаны с осями этих катушек (Чернышев Е.Т., Чечурина Е.Н., Чернышева Н.Г., Студенцов В.Н. Магнитные измерения - М. : Изд-во Комитета стандартов и измерительных приборов, 1969), поэтому направляющие косинусы векторов магнитных моментов определяют и угловое положение этих катушек, а значит и объекта.The known device operates as follows. The alternating voltage generator creates alternating voltages with frequencies f 1 and f 2 , one of which is supplied to the first inductor, and the second voltage is supplied to the second inductor. The currents flowing in the inductors create magnetic fields with the corresponding frequencies f 1 and f 2 . Magnetic fields induce three EMF variables in each of the three-component sensors, proportional to the components of the magnetic induction vectors. These EMFs are amplified by amplifiers of alternating voltages, which simultaneously serve as matching nodes between the sensors and the converter units. Each converter unit consists of a bandpass filter and a synchronous detector. The band-pass filters of the first, second, third, fourth, fifth and sixth conversion blocks are configured for alternating voltages with a frequency of f 1 , and synchronous detectors of these blocks are supplied with alternating voltage with a frequency of f 1 from the fifth output of the alternating voltage generator. The bandpass filters of the seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth converter blocks are configured for alternating voltage with a frequency f 2 , and synchronous detectors of these blocks are supplied with alternating voltage with a frequency f 2 from the sixth output of the alternating voltage generator. As a result of this, the converter blocks emit signals proportional to the components of the magnetic induction vectors created by the inductors in the locations of the sensors. Synchronous detection provides the measurement of signals in proportion to the change in their amplitudes and phases. When changing the phase by 180 o any variable component of the magnetic induction in the locations of the sensors, the signal from the output of the corresponding Converter unit will change polarity. The values of the components of the magnetic induction vectors measured at two points in space and the relative positions of the three-component sensors determine the coordinates of the inductors, and therefore the coordinates of the object, and the vectors of dipole magnetic moments of these coils, for example, according to the algorithm described in (Smirnov B.M. Method determination of coordinates and magnetic dipole field source. - M.: Measuring equipment, 1988, N 9, pp. 40-42). The angular position of the object is determined by the direction cosines of the vectors of dipole magnetic moments of the inductors, each of which is connected with the object. The directions of the magnetic moment vectors of the inductance coils are rigidly connected with the axes of these coils (Chernyshev E.T., Chechurina E.N., Chernysheva N.G., Studentsov V.N. Magnetic measurements - M.: Publishing House of the Committee of Standards and Measuring Instruments , 1969), therefore, the directing cosines of the vectors of magnetic moments determine the angular position of these coils, and hence the object.
В известном устройстве осуществлена контактная (проводная) связь между передающим прибором, включающим катушки индуктивности, размещенные на объекте, и генератор переменных напряжений, и приемным прибором, к которому относятся датчики, усилители переменных напряжений, преобразовательные блоки. Наличие проводной связи не обеспечивает определение координат и углового положения объекта на удаленных расстояниях, например, при посадке самолета или на небольших расстояниях, когда невозможно осуществить проводную связь между катушками индуктивности, преобразовательными блоками и генератором переменных напряжений, в частности, при стыковке космических аппаратов. Кроме того, в известном устройстве определение координат и углового положения объекта осуществляется численным методом с большими затратами времени на обработку информации, требующим от вычислительного устройства значительного объема памяти. In the known device, a contact (wire) connection is made between a transmitting device including inductors located on the object and an alternating voltage generator, and a receiving device, which includes sensors, alternating voltage amplifiers, and converter blocks. The presence of wire communication does not provide for the determination of the coordinates and angular position of an object at remote distances, for example, when landing an airplane or at short distances, when it is impossible to conduct wire communication between inductors, converter blocks and an alternating voltage generator, in particular, when docking spacecraft. In addition, in the known device, the determination of the coordinates and angular position of the object is carried out numerically with a large investment of time in processing information, requiring a significant amount of memory from the computing device.
Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта от прототипа как отсутствием контактной, в частности, проводной связи между приемным и передающим приборами, так и существенно меньшими затратами времени при обработке информации и значительно меньшим объемом памяти вычислительного устройства. Поставленная задача дистанционного определения координат и углового положения объекта решается за счет измерения в одной и трех точках пространства составляющих векторов магнитной индукции, воспроизводимой тремя источниками переменных магнитных полей, в частности, катушки индуктивности. The objective of the invention is to provide a device for remote determination of the coordinates and angular position of an object from a prototype, both by the absence of contact, in particular, wire communication between the receiving and transmitting devices, and significantly less time spent processing information and a significantly smaller amount of memory of the computing device. The problem of remote determination of the coordinates and the angular position of the object is solved by measuring at one and three points in space the components of the magnetic induction vectors reproduced by three sources of variable magnetic fields, in particular, an inductor.
Изобретение представляет два устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта, связанных между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел. The invention provides two devices for remote determination of the coordinates and angular position of an object, interconnected so much that they form a single inventive concept.
Изобретение для дистанционного определения координат и углового положения объекта (по первому варианту), включающее две катушки индуктивности с взаимно ортогональными осями, размещенные на объекте, генератор переменных напряжений, у которого первый и второй выходы подключены к выводам первой катушки индуктивности, а третий и четвертый выходы - к выводам второй катушки индуктивности, трехкомпонентный датчик, три усилителя переменных напряжений, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу трехкомпонентного датчика, и три преобразовательных блока, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего усилителя переменных напряжений, а выходы являются выходами устройства, снабжено третьей катушкой индуктивности, формирователем опорных напряжений и коммутатором, выход которого подключен к вторым входам всех преобразовательных блоков, а каждый из трех входов подключен к соответствующему выходу формирователя опорных напряжений, у которого каждый из трех входов подключен к выходу соответствующего усилителя переменных напряжений, выводы третьей катушки индуктивности подключены к пятому и шестому выходам генератора переменных напряжений, причем генератор переменных напряжений и третья катушка индуктивности размещены на объекте, а ось третьей катушки индуктивности перпендикулярна осям первой и второй катушек индуктивности. An invention for remote determination of the coordinates and angular position of an object (according to the first embodiment), including two inductors with mutually orthogonal axes located on the object, an alternating voltage generator, in which the first and second outputs are connected to the terminals of the first inductor, and the third and fourth outputs - to the conclusions of the second inductor, a three-component sensor, three variable voltage amplifiers, the input of each of which is connected to the corresponding output of the three-component sensor, and and converter blocks, the first input of each of which is connected to the output of the corresponding variable voltage amplifier, and the outputs are the outputs of the device, equipped with a third inductor, a voltage shaper and a switch, the output of which is connected to the second inputs of all the converter blocks, and each of the three inputs is connected to the corresponding output of the reference voltage driver, in which each of the three inputs is connected to the output of the corresponding variable voltage amplifier, the conclusions of The inductors of the network are connected to the fifth and sixth outputs of the alternating voltage generator, the alternating voltage generator and the third inductor being located on the object, and the axis of the third inductor is perpendicular to the axes of the first and second inductors.
Предлагаемое устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта (по второму варианту), включающее две катушки индуктивности с взаимно ортогональными осями, размещенные на объекте, генератор переменных напряжений, у которого первый и второй выходы подключены к выводам первой катушки индуктивности, а третий и четвертый выходы - к выводам второй катушки индуктивности, два трехкомпонентных датчика, шесть усилителей переменных напряжений, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу одного из трехкомпонентных датчиков, и девять преобразовательных блоков, первый вход одного из которых подключен к выходу первого усилителя переменных напряжений, первый вход второго подключен к выходу второго усилителя переменных напряжений, первый вход третьего подключен к выходу третьего усилителя переменных напряжений, первый вход четвертого подключен к выходу четвертого усилителя переменных напряжений, первый вход пятого подключен к выходу пятого усилителя переменных напряжений и первый вход шестого подключен к выходу шестого усилителя переменных напряжений, а выходы всех преобразовательных блоков являются выходами устройства, снабжено третьей катушкой индуктивности, третьим трехкомпонентным датчиком, формирователем опорных напряжений, коммутатором, седьмым, восьмым и девятым усилителями переменных напряжений, при этом входы седьмого, восьмого и девятого усилителей переменных напряжений подключены к соответствующим выходам третьего трехкомпонентного датчика, выход седьмого усилителя переменных напряжений подключен к первому входу седьмого преобразовательного блока, выход восьмого усилителя переменных напряжений подключен к первому входу восьмого преобразовательного блока, выход девятого усилителя переменных напряжений подключен к первому входу девятого преобразовательного блока, вторые входы всех преобразовательных блоков подключены к выходу коммутатора, каждый из трех входов которого подключен к соответствующему выходу формирователя опорных напряжений, у которого каждый из трех входов подключен к выходу соответствующего усилителя переменных напряжений, которые подключены к выходам первого датчика, выводы третьей катушки индуктивности подключены к пятому и шестому выходам генератора переменных напряжений, причем генератор переменных напряжений и третья катушка индуктивности размещены на объекте, а ось третьей катушки индуктивности перпендикулярна осям первой и второй катушек индуктивности. The proposed device for remote determination of the coordinates and angular position of the object (according to the second embodiment), including two inductors with mutually orthogonal axes located on the object, an alternating voltage generator, in which the first and second outputs are connected to the terminals of the first inductor, and the third and fourth outputs - to the terminals of the second inductor, two three-component sensors, six variable voltage amplifiers, the input of each of which is connected to the corresponding output of one of t component sensors, and nine converter blocks, the first input of one of which is connected to the output of the first alternating voltage amplifier, the first input of the second is connected to the output of the second alternating voltage amplifier, the first input of the third is connected to the output of the third alternating voltage amplifier, the first input of the fourth is connected to the fourth output AC voltage amplifier, the first input of the fifth is connected to the output of the fifth AC amplifier and the first input of the sixth is connected to the output of the sixth amplifier alternating voltage, and the outputs of all the converter blocks are the outputs of the device, equipped with a third inductor, a third three-component sensor, a voltage shaper, a switch, a seventh, eighth and ninth alternating voltage amplifiers, while the inputs of the seventh, eighth and ninth alternating voltage amplifiers are connected to the corresponding the outputs of the third three-component sensor, the output of the seventh variable voltage amplifier is connected to the first input of the seventh converter lock, the output of the eighth variable voltage amplifier is connected to the first input of the eighth converter block, the output of the ninth variable voltage amplifier is connected to the first input of the ninth converter block, the second inputs of all converter blocks are connected to the output of the switch, each of the three inputs of which is connected to the corresponding output of the reference voltage driver in which each of the three inputs is connected to the output of the corresponding amplifier of alternating voltages, which are connected to the outputs of of the first sensor, the terminals of the third inductor are connected to the fifth and sixth outputs of the alternating voltage generator, the alternating voltage generator and the third inductor being located on the object, and the axis of the third inductor is perpendicular to the axes of the first and second inductors.
Применение в предлагаемом решении по первому варианту трехкомпонентного датчика, трех усилителей переменных напряжений, трех преобразовательных блоков, формирователя опорных напряжений и коммутатора, включенных между собой определенным образом, а также размещенных на объекте трех катушек индуктивности с взаимно ортогональными осями и генератора переменных напряжений, подключенного к этим катушкам, и измерение составляющих трех векторов магнитной индукции, созданной катушками индуктивности, обеспечивает определение координат и углового положения объекта при размещении катушек индуктивности в известном октанте системы координат, образованной осями трехкомпонентного датчика. При этом определение координат и углового положения объекта осуществляется при отсутствии контактной связи приемного прибора устройства, включающего датчик, три усилителя переменных напряжений, три преобразовательных блока, формирователь опорных напряжений и коммутатор с передающим прибором устройства, включающим размещенные на объекте катушки индуктивности и генератор переменных напряжений. Это обеспечивает дистанционное определение координат и углового положения объекта там, где контактную связь приемного прибора с передающим прибором, расположенным на объекте, сложно или невозможно осуществить. Предлагаемое техническое решение обеспечивает значительное снижение времени обработки информации для определения координат и углового положения объекта по сравнению с прототипом. Кроме того, на объекте может быть размещен либо передающий прибор, либо приемный прибор предлагаемого устройства. The application in the proposed solution according to the first embodiment of a three-component sensor, three amplifiers of alternating voltages, three converter blocks, a driver of reference voltages and a switch connected in a certain way, as well as three inductors with mutually orthogonal axes and an alternating voltage generator connected to the object, connected to these coils, and the measurement of the components of the three vectors of magnetic induction created by the inductors provides the determination of coordinates and angles ovogo position of an object when placing coils in the known octant of the coordinate system defined by the three-axis sensor. In this case, the coordinates and the angular position of the object are determined in the absence of contact between the receiving device of the device including the sensor, three amplifiers of alternating voltages, three converter blocks, a driver of reference voltages and a switch with a transmitting device of the device, including inductors and alternating voltage generators located on the object. This provides a remote determination of the coordinates and angular position of the object where the contact connection of the receiving device with the transmitting device located on the object is difficult or impossible. The proposed solution provides a significant reduction in the processing time of information to determine the coordinates and angular position of the object compared to the prototype. In addition, either a transmitting device or a receiving device of the proposed device can be placed at the facility.
Применение в предлагаемом техническом решении по второму варианту трех трехкомпонентных датчиков, девяти усилителей переменных напряжений, девяти преобразовательных блоков, формирователя опорных напряжений и коммутатора, включенных между собой соответствующим образом, а также размещенных на объекте трех катушек индуктивности с взаимно ортогональными осями и генератора переменных напряжений, подключенного к этим катушкам, и измерение составляющих девяти векторов магнитной индукции, созданной катушками индуктивности, обеспечивает определение координат и углового положения объекта при отсутствии сведений, в каком октане системы координат находятся катушки индуктивности. При этом определение координат и углового положения объекта осуществляется при отсутствии контактной связи передающего прибора устройства, включающего расположенные на объекте три катушки индуктивности и генератор переменных напряжений, с приемным прибором устройствах, включающего три трехкомпонентных датчика, девять усилителей переменных напряжений, девять преобразовательных блоков, формирователь опорных напряжений и коммутатор. Это обеспечивает дистанционное определение координат и углового положения объекта там, где контактную связь приемного прибора с передающим прибором сложно или невозможно осуществить. Предлагаемое техническое решение обеспечивает значительное снижение времени обработки информации для определения координат и углового положения объекта по сравнению с прототипом. Кроме того, на объекте может быть размещен либо передающий прибор, либо приемный прибор предлагаемого устройства. The use in the proposed technical solution according to the second embodiment of three three-component sensors, nine amplifiers of alternating voltages, nine converting units, a driver of reference voltages and a switch connected appropriately among themselves, as well as three inductors with mutually orthogonal axes and an alternating voltage generator located on the object, connected to these coils, and the measurement of the components of the nine magnetic induction vectors created by the inductors provides determination of the coordinates and angular position of the object in the absence of information in which octane of the coordinate system are the inductors. In this case, the coordinates and the angular position of the object are determined in the absence of contact between the transmitting device of the device, including three inductors and an alternating voltage generator located on the object, with the receiving device, including three three-component sensors, nine amplifiers of alternating voltage, nine converter blocks, a support shaper voltages and switch. This provides a remote determination of the coordinates and angular position of the object where contact between the receiving device and the transmitting device is difficult or impossible. The proposed solution provides a significant reduction in the processing time of information to determine the coordinates and angular position of the object compared to the prototype. In addition, either a transmitting device or a receiving device of the proposed device can be placed at the facility.
Таким образом, технический результат предлагаемого устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта выражается в определении координат и углового положения объекта при отсутствии контакта с объектом и существенном сокращении времени обработки информации по сравнению с прототипом. Thus, the technical result of the proposed device for remote determination of the coordinates and angular position of the object is expressed in the determination of the coordinates and angular position of the object in the absence of contact with the object and a significant reduction in the processing time of information in comparison with the prototype.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графическими материалами. The essence of the invention is illustrated by the following graphic materials.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта по первому варианту; на фиг. 2 - структурная схема устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта по второму варианту; на фиг.3 - структурная схема блока формирования опорного переменного напряжения с частотой f1; на фиг.4 - эпюры напряжений с выходов блоков формирователя переменного напряжения с частотой f4.Figure 1 shows a structural diagram of a device for remote determination of the coordinates and angular position of an object according to the first embodiment; in FIG. 2 is a structural diagram of a device for remotely determining the coordinates and angular position of an object according to the second embodiment; figure 3 is a structural diagram of a block forming a reference AC voltage with a frequency f 1 ; figure 4 - plot voltage from the outputs of the blocks of the shaper of an alternating voltage with a frequency of f 4 .
Предлагаемое устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта по первому варианту (фиг.1) состоит из трехкомпонентного датчика 1, трех усилителей переменных напряжений 2-4, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу трехкомпонентного датчика, трех преобразовательных блоков 5-6, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего усилителя переменных напряжений, а выходы являются выходами устройства, формирователя опорных напряжений (ФОН) 8, у которого каждый из трех входов подключен к выходу соответствующего усилителя переменных напряжений, коммутатора 9, выход которого подключен к вторым входам блоков 5-7, а каждый из трех входов подключен к соответствующему выходу формирователя опорных напряжений 8, трех катушек индуктивности 10-12 с взаимно ортогональными осями, генератора переменных напряжений 13 и объекта 14, на котором размещены катушки 10-12 и генератор 13, при этом первый и второй выходы генератора 13 подключены к выводам катушки 10, третий и четвертый выходы генератора 13 подключены к выводам катушки 11, пятый и шестой выходы генератора 13 подключены к выводам катушки 12. The proposed device for remote determination of the coordinates and angular position of the object according to the first embodiment (Fig. 1) consists of a three-component sensor 1, three variable voltage amplifiers 2-4, the input of each of which is connected to the corresponding output of the three-component sensor, three converter blocks 5-6, the first input of each of which is connected to the output of the corresponding amplifier of alternating voltages, and the outputs are the outputs of the device, the driver of the reference voltage (BACKGROUND) 8, in which each of the three inputs p connected to the output of the corresponding alternating voltage amplifier, switch 9, the output of which is connected to the second inputs of blocks 5-7, and each of the three inputs is connected to the corresponding output of the reference voltage shaper 8, three inductors 10-12 with mutually orthogonal axes, alternating voltage generator 13 and the object 14, on which the coils 10-12 and the generator 13 are located, while the first and second outputs of the generator 13 are connected to the terminals of the coil 10, the third and fourth outputs of the generator 13 are connected to the terminals of the coil 11, fifth and The outputs of the generator 13 are connected to the terminals of the coil 12.
Предлагаемое устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта по второму варианту (фиг. 2) состоит из трех трехкомпонентных датчиков 15-17, девяти усилителей переменных напряжений 18-26, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу одного из трехкомпонентных датчиков, девяти преобразовательных блоков 27-35, выходы которых являются выходами устройства, формирователя опорных напряжений (ФОН) 36, коммутатора 37, трех катушек индуктивности 38-40 с взаимно ортогональными осями, генератора переменных напряжений 41, размещенного вместе с катушками 38-40 на объекте 42. Выход усилителя 18 подключен к первому входу блока 27 и первому входу ФОН 36, выход усилителя 19 подключен к первому входу блока 28 и второму входу ФОН 36, выход усилителя 20 подключен к первому входу блока 29 и третьему входу ФОН 36, выход усилителя 21 подключен к первому входу блока 30, выход усилителя 22 подключен к первому входу блока 31, выход усилителя 23 подключен к первому входу блока 32, выход усилителя 24 подключен к первому входу блока 33, выход усилителя 25 подключен к первому входу блока 34, выход усилителя 26 подключен к первому входу блока 35. Каждый из трех выходов ФОН 36 подключен к соответствующему входу коммутатора 37, выход которого подключен к вторым входам блоков 27-35. Первый и второй выходы генератора 41 подключены к выводам катушки 38, третий и четвертый выходы генератора 41 подключены к выводам катушки 39, пятый и шестой выходы генератора 41 подключены к выводам катушки 40. The proposed device for remote determination of the coordinates and angular position of an object according to the second embodiment (Fig. 2) consists of three three-component sensors 15-17, nine variable voltage amplifiers 18-26, the input of each of which is connected to the corresponding output of one of the three-component sensors, nine conversion blocks 27-35, the outputs of which are the outputs of the device, a voltage driver (BF) 36, a
Предлагаемое устройство для дистанционного определения координат и углевого положения объекта по первому варианту работает следующим образом. В катушках 10-12 (см. фиг. 1), подключенных к генератору 13, протекают переменные токи разных частот. В результате этого катушки 10-12 создают переменные магнитные поля с частотами f1, f2, f3. В трехкомпонентном датчике 1, например в пассивном индукционном датчике, индуктируются переменные ЭДС, каждая из которых пропорциональна составляющей вектора магнитной индукции, созданной катушками 10-12 с соответствующими частотами f1, f2, f3. Эти ЭДС усиливаются усилителями 2-4, которые выполняют одновременно роль согласующих усилителей между высокоомными выходами датчика 1 и преобразовательными блоками 5-7, что снижает влияние еще и коммутационных напряжений, поступающих с коммутатора 9 через блоки 5-7 на выходы датчика 1. Кроме того, низкоомные выходы усилителей 2-4 снижают влияние паразитных электрических сигналов, наводимых в электрических цепях, соединяющих блоки 5-7 с датчиком 1. Сигналы с усилителей 2-4 поступают на первые входы преобразовательных блоков 5-7. На вторые входы этих блоков 5-7 периодически подаются переменные напряжения с частотами f1, f2, f3. В результате этого на выходах блоков 5-7 будут сигналы соответствующих полярностей, пропорциональные амплитудам составляющих векторов магнитной индукции, созданных катушками 10-12. Поэтому выходные сигналы с блоков 5-7 будут пропорциональны следующим значениям: проекциям вектора магнитной индукции
Сигналы с первого, второго и третьего выходов датчика 1 (см. фиг. 1) через усилители 18-20 подаются на соответствующие полосовые фильтры 43-45 (фиг. 3). Возможные напряжения Uxf1, Uyf1, Uzf1 с выходов фильтров 43-45 показаны на фиг. 4. Фаза каждого из этих напряжений может принимать одно из двух значений 0o или 180o в зависимости от ориентации датчика 1 (фиг. 1) относительно источника переменных магнитных полей, образованного катушками 10-12. Выходные сигналы с фильтров 43-45 (фиг. 3) подаются на соответствующие входы блоков усиления модулей напряжений 46-48. С выходов блоков 46-48 напряжения |Uxf1|, |Uyf1|,|Uzf1| (фиг. 4) подаются на входы сумматора 49 (фиг. 3). Напряжение U1 с выхода сумматора является четной функцией. Подав это напряжение на полосовой фильтр 50, настроенный на напряжение с частотой 2f1 получим на его выходе напряжение U2f1 (фиг. 4). Фаза напряжения U2f1 при работе устройства остается постоянной и не зависит от изменения фазы любого из напряжений Uxf1, Uyf1, Uzf1. Это позволяет использовать напряжение U2f1 для формирования опорного переменного напряжения, обеспечивающего измерение напряжений, пропорциональных проекциям векторов магнитной индукции, созданной катушкой 10 (фиг. 1), в месте размещения датчика 1 при изменении ориентации катушки 10, а значит и изменения углового положения объекта 14. Напряжение U2f1 подается на фазовращатель 51 (фиг. 3), на выходе которого получаем напряжение
Блоки формирования опорных переменных напряжений с частотами f2 и f3, входящие в ФОН 8 (фиг. 1), выполнены аналогично БФ опорного переменного напряжения с частотой f1. Таким образом, с ФОН 8 подаются опорные переменные напряжения на коммутатор 9 с частотами f1, f2, f3, что обеспечивает измерение напряжений, созданных катушками 1-12 в месте размещения датчика 1 при изменении ориентации осей катушек 10-12, а значит и изменении углового положения объекта 14.The blocks of the formation of the reference variable voltages with frequencies f 2 and f 3 included in the background 8 (Fig. 1) are made similar to the BF of the reference alternating voltage with a frequency f 1 . Thus, with VON 8, reference alternating voltages are supplied to the switch 9 with frequencies f 1 , f 2 , f 3 , which provides a measurement of the voltages created by the coils 1-12 at the location of the
Аппроксимируя переменные магнитные поля в месте размещения датчика 1 (фиг. 1) дипольными магнитными полями, созданными катушками 10-12, и принимая максимальное расстояние между катушками 10-12 существенно меньше расстояния до датчика 1 или выполнив с совмещенными геометрическими центрами как датчик 1, так и катушки 10-12, определим расстояние r1 от датчика 1 до источника переменных магнитных полей и координаты x, y, z датчика 1 в системе координат, оси которой коллинеарны осям OX, OY, OZ, а начало координат совпадает с точкой O' (фиг. 1), из следующих уравнений:
где
a = Mx/My;
b = Mx/My;
Mx, My, Mz - абсолютные значения векторов магнитных моментов катушек 10-12.Approximating the alternating magnetic fields at the location of the sensor 1 (Fig. 1) by dipole magnetic fields created by coils 10-12, and assuming the maximum distance between coils 10-12 is significantly less than the distance to
Where
a = M x / M y ;
b = M x / M y ;
M x , M y , M z are the absolute values of the magnetic moment vectors of the coils 10-12.
Знаки x, y, z определены известной информацией об октанте системы координат OXYZ, в котором находятся катушки 10-12, размещенные на объекте 14 (фиг. 1). The signs x, y, z are determined by the known information about the octant of the OXYZ coordinate system, in which there are coils 10-12 located on object 14 (Fig. 1).
Направляющие косинусы l1, l2, l3, m1, m2, m3, n1, n2, n3 (Ефимов Н.В. Квадратичные формы и матрицы.- М.: Наука, 1975) осей катушек 10-12 в системе координат OXYZ, несущие информацию об угловом положении катушек 10-12, а значит и об угловом положении объекта 14, являются решением системы уравнений
[l1 l2 l3]t = L-1•[Bx1 Bx2 Bx3]t;
[m1 m2 m3]t = L-1•[By1 By2 By3]t;
[n1 n2 n3]t = L-1•[Bz1 Bz2 Bz3]t;
Таким образом, техническое решение по первому варианту обеспечивает определение координат и углового положения объекта при отсутствии контакта передающего прибора, состоящего из катушек 10-12 и генератора 13, расположенных на объекте 14, с приемным прибором, состоящим из датчика 1, усилителей 2-4, блоков 5-7, ФОН 8 и коммутатора 9 (фиг. 1). При этом решение осуществляется в явном виде в отличие от прототипа, где для определения действительных значений координат и углового положения объекта используется численный метод последовательных приближений, включающий вычислительных операций на несколько порядков больше по сравнению с предлагаемым техническим решением.Guide cosines l 1 , l 2 , l 3 , m 1 , m 2 , m 3 , n 1 , n 2 , n 3 (Efimov N.V. Quadratic forms and matrices.- M .: Nauka, 1975) of the axes of the coils 10 -12 in the OXYZ coordinate system, carrying information about the angular position of coils 10-12, and therefore about the angular position of object 14, are a solution to the system of equations
[l 1 l 2 l 3 ] t = L -1 • [B x1 B x2 B x3 ] t ;
[m 1 m 2 m 3 ] t = L -1 • [B y1 B y2 B y3 ] t ;
[n 1 n 2 n 3 ] t = L -1 • [B z1 B z2 B z3 ] t ;
Thus, the technical solution according to the first embodiment provides the determination of the coordinates and angular position of the object in the absence of contact of the transmitting device, consisting of coils 10-12 and the generator 13, located on the object 14, with a receiving device, consisting of a
Предлагаемое устройство для дистанционного определения координат и углового положения объекта по второму варианту работает следующим образом. В катушках 38-40 (фиг. 2), подключенных к генератору 41, протекают переменные токи разных частот. В результате этого катушки 38-40 создают переменные магнитные поля с частотами f1, f2, f3. В трехкомпонентных датчиках 15-17, например в пассивных индукционных датчиках, индуктируются переменные ЭДС, каждая из которых пропорциональна составляющей вектора магнитной индукции, созданной катушками 38-40. ЭДС усиливаются усилителями 18-26, которые выполняют одновременно роль согласующих усилителей между высокоомными выходами датчиков 15-17 и блоками 27-35. Это снижает влияние коммутационных напряжений, поступающих с коммутатора 37 через блоки 18-26 на выходы датчиков 15-17. Кроме того, низкоомные выходы усилителей 18-26 снижают влияние паразитных электрических сигналов, наводимых в электрических цепях, соединяющих блоки 27-35 с датчиками. На вторые входы блоков 27-35 периодически подаются переменные напряжения с частотами f1, f2, f3. В результате этого на выходах блоков 27-35 будут сигналы соответствующих полярностей, пропорциональные амплитудам составляющих векторов магнитной индукции, созданной катушками 38-40. Поэтому выходные сигналы с блоков 27-35 будут пропорциональны следующим значениям проекций векторов магнитной индукции: при поступлении на вторые входы блоков 27-35 опорного переменного напряжения с частотой f1 с выхода коммутатора 37 проекциям вектора магнитной индукции
По измеренным составляющим векторов магнитной индукции в местах размещения датчиков 15-17 (фиг. 2) определяют аналогично, как и по первому варианту расстояние r1 от датчика 15 до трехкомпонентного источника переменных магнитных полей, образованного катушками 38-40, расстояние r2 от датчика 16 до упомянутого источника и расстояние r3 от датчика 17 до этого же источника.Using the measured components of the magnetic induction vectors at the locations of the sensors 15-17 (Fig. 2), the distance r 1 from the
Расстояния r1, r2, r3 можно представить в следующем виде
где
a1, b1, c1 и a2, b2, c2 - координаты второго и третьего датчиков относительно первого датчика 15.Distances r 1 , r 2 , r 3 can be represented as follows
Where
a 1 , b 1 , c 1 and a 2 , b 2 , c 2 are the coordinates of the second and third sensors relative to the
Система последних трех уравнений имеет два решения. Предположим, что одному из этих решений соответствует радиус-вектор
Определяют значения двух функций, например, F1 и F2
где
The values of two functions are determined, for example, F 1 and F 2
Where
Значения a1, b1, c1 и a2, b2, c2 выбирают так, чтобы из приведенных уравнений для r1, r2, r3 каждую координату можно было бы выразить как функцию от одной из двух других координат. Так, например, при a1 = a2 ≠ 0, b1 ≠ 0, c2 ≠ 0, C1 = b2 = 0, то при F1 = 0 значение F2 ≠ 0, а действительным значениям координат будут соответствовать координаты (x1, y1, z1). Далее определение направляющих косинусов векторов магнитных моментов катушек 38-40 осуществляется по алгоритму первого варианта предлагаемого устройства. Вектор магнитного момента жестко связан с осью катушки индуктивности (Чернышев Е. Т. , Чечурина Е.Н., Чернышева Н.Г., Студенцов Н.В. Магнитные измерения. М.: Изд-во Комитета стандартов и измерительных приборов, 1969, с. 41-42), поэтому направляющие косинусы векторов магнитных моментов катушек 38-40, оси которых взаимо ортогональны, определяют угловое положение объекта с расположенными на нем катушками 38-40.The values of a 1 , b 1 , c 1 and a 2 , b 2 , c 2 are chosen so that from the above equations for r 1 , r 2 , r 3, each coordinate could be expressed as a function of one of the other two coordinates. So, for example, for a 1 = a 2 ≠ 0, b 1 ≠ 0, c 2 ≠ 0, C 1 = b 2 = 0, then for F 1 = 0 the value is F 2 ≠ 0, and the coordinates will correspond to the actual values of the coordinates (x 1 , y 1 , z 1 ). Next, the determination of the guide cosines of the magnetic moment vectors of the coils 38-40 is carried out according to the algorithm of the first embodiment of the proposed device. The vector of magnetic moment is rigidly connected with the axis of the inductor (Chernyshev E.T., Chechurina E.N., Chernysheva N.G., Studentsov N.V. Magnetic measurements. M: Publishing House of the Committee of Standards and Measuring Instruments, 1969, p. 41-42), therefore, the directing cosines of the magnetic moment vectors of coils 38-40, the axes of which are mutually orthogonal, determine the angular position of the object with coils 38-40 located on it.
Следовательно, техническое решение по второму варианту обеспечивает определение координат и углового положения объекта при отсутствии контакта передающего прибора, состоящего из катушек 38-40 (фиг. 2) и генератора 41, расположенных на объекте 42, с приемным прибором, состоящим из датчиков 15-17, усилителей 18-26, блоков 27-35, ФОН 36 и коммутатора 37. При этом решение осуществляется в явном виде в отличие от прототипа, где для определения действительных значений координат и углового положения объекта требуется количество вычислительных операций, а, значит, и времени обработки информации на несколько порядков больше. Кроме того, в данном техническом решении не требуется сведений об октанте, в котором размещены катушки 38-40, расположенные на объекте 42. Therefore, the technical solution according to the second option provides the determination of the coordinates and angular position of the object in the absence of contact of the transmitting device, consisting of coils 38-40 (Fig. 2) and the
Таким образом, технический результат предлагаемого устройства для дистанционного определения координат и углового положения объекта выражается в определении координат и углового положения объекта при отсутствии контакта с объектом и существенном сокращении времени обработки информации по сравнению с прототипом. Thus, the technical result of the proposed device for remote determination of the coordinates and angular position of the object is expressed in the determination of the coordinates and angular position of the object in the absence of contact with the object and a significant reduction in the processing time of information in comparison with the prototype.
Использование в заявляемом техническом решении вычислительного блока позволит автоматизировать процесс дистанционного определения координат и углового положения объекта. Для этого выходы преобразовательных блоков предлагаемого устройства (его вариантов) следует подключить, например, к преобразователю измерительному многоканальному (ПИМ-1, сертификат N 15660-96, Госстандарт России), разработанного АО "АТИС" (г. Санкт-Петербург). Using the computing unit in the claimed technical solution will automate the process of remote determination of the coordinates and angular position of the object. For this, the outputs of the converter blocks of the proposed device (its variants) should be connected, for example, to a multichannel measuring converter (PIM-1, certificate N 15660-96, Gosstandart of Russia), developed by ATIS JSC (St. Petersburg).
В предлагаемом устройстве (его вариантах) катушки индуктивности могут быть выполнены в виде мер магнитного момента, а трехкомпонентные пассивные датчики могут быть реализованы из однокомпонентных индукционных датчиков (Чернышев Е.Т., Чечурина Е.Н., Чернышева Н.Г., Студенцов Н.В. Магнитные измерения. - М.: Изд-во Комитета стандартов и измерительных приборов, 1969, с. 41-42, 59-62). Усилители, полосовые фильтры, сумматоры, ограничители напряжений, фазовращатели и синхронные детекторы, входящие в преобразовательные блоки могут быть выполнены по схемам, приведенным в работах (Фолькенберри Л. Применение операционных усилителей в линейных ИС.- М.: Мир, 1985; Дж. Грэм, Дж. Тоби, Л. Хьюлсман. Проектирование и применение операционных усилителей.- М. : Мир, 1974). Коммутатор может быть выполнен на микросхемах типа 590КН3 и 564ИЕ10, делитель частоты - на микросхеме типа 564ИЕ10, а генератор переменных напряжений и усилители модулей напряжений могут быть выполнены по схемам, приведенным в работе (Гуткин В.С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.: Энергия. 1975, с. 67, 73). In the proposed device (its variants), inductors can be made in the form of measures of magnetic moment, and three-component passive sensors can be implemented from one-component induction sensors (Chernyshev E.T., Chechurina E.N., Chernysheva N.G., Studentsov N .V. Magnetic Measurements. - M.: Publishing House of the Committee of Standards and Measuring Instruments, 1969, pp. 41-42, 59-62). Amplifiers, bandpass filters, adders, voltage limiters, phase shifters and synchronous detectors included in the converter blocks can be performed according to the schemes given in (Volkenberry L. Application of operational amplifiers in linear IS-M .: Mir, 1985; J. Graham , J. Toby, L. Hülsman. Design and application of operational amplifiers. - M.: Mir, 1974). The switch can be made on type 590KN3 and 564IE10 microcircuits, the frequency divider can be made on a 564IE10 type microcircuit, and the alternating voltage generator and voltage module amplifiers can be made according to the schemes given in (Gutkin V.S. Application of operational amplifiers in measuring equipment. L .: Energy. 1975, p. 67, 73).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106861/09A RU2119171C1 (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106861/09A RU2119171C1 (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119171C1 true RU2119171C1 (en) | 1998-09-20 |
| RU97106861A RU97106861A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20192393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97106861/09A RU2119171C1 (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119171C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2151405C1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-06-20 | Смирнов Борис Михайлович | Device determining position of object |
| RU2166735C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-05-10 | Смирнов Борис Михайлович | Device for remote determination of coordinates and attitude of object (versions) |
| RU2171476C1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-07-27 | Смирнов Борис Михайлович | Facility determining position of object ( versions ) |
| RU2713456C1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-02-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for determining coordinates of a mobile object using a magnetic field |
-
1997
- 1997-04-24 RU RU97106861/09A patent/RU2119171C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Смирнов Б.М. Магнитометрический метод определения углового положения объекта. - Измерительная техника N 12, 1996. - М.: Издательство стандартов, с.34 - 37. Чернышев Е.Т. и др. Магнитные измерения. - М.: Издательство Комитета стандартов и измерительных приборов, 1969, с.41 - 42. Смирнов Б.М. Метод определения координат и магнитного момента дипольного источника поля. - Измерительная техника, N 9, 1988, - М.: Издательство стандартов, с.40 - 42. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2151405C1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-06-20 | Смирнов Борис Михайлович | Device determining position of object |
| RU2166735C1 (en) * | 2000-03-21 | 2001-05-10 | Смирнов Борис Михайлович | Device for remote determination of coordinates and attitude of object (versions) |
| RU2171476C1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-07-27 | Смирнов Борис Михайлович | Facility determining position of object ( versions ) |
| RU2713456C1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-02-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for determining coordinates of a mobile object using a magnetic field |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0581434B1 (en) | Compensation method for an electromagnetic remote position and orientation sensor | |
| JPH08512125A (en) | Method and apparatus for measuring the position and orientation of an object in the presence of interfering metals | |
| JPH01194019A (en) | Position detector | |
| US9455650B2 (en) | Two-dimensional locating method of motion platform based on magnetic steel array | |
| RU2119171C1 (en) | Gear for remote determination of coordinates and angular position of object (variants) | |
| RU2166735C1 (en) | Device for remote determination of coordinates and attitude of object (versions) | |
| RU2103664C1 (en) | Device for remote determination of position of object ( versions ) | |
| Garcia et al. | Localization using a particle filter and magnetic induction transmissions: Theory and experiments in air | |
| RU2130619C1 (en) | Magnetometric device determining angular position of body (versions) | |
| RU2151405C1 (en) | Device determining position of object | |
| SU1670637A1 (en) | Method of measuring magnetic induction vector projections from a moving platform and the device for its implementation | |
| RU2171476C1 (en) | Facility determining position of object ( versions ) | |
| RU2152002C1 (en) | Device for remote determination of position of object ( versions ) | |
| RU2153650C2 (en) | Method of separation of signals of differential sensor | |
| RU2206109C1 (en) | Facility determining induction of geomagnetic field from mobile object | |
| RU2542793C1 (en) | Device to determine position of object in space | |
| JPH045525A (en) | Noncontact type displacement detector | |
| RU2138019C1 (en) | Device for remote fixing of position of object ( variants ) | |
| SU1322208A1 (en) | Method of determining magnetic moment of dipole field source and coordinates of this source | |
| SU1064251A1 (en) | Method of determination of dipole field source magnetic moment and application point coordinates thereof | |
| RU2247404C1 (en) | Apparatus for determining parameters of magnetization degree of movable object | |
| RU2207599C1 (en) | Facility establishing induction of geomagnetic field from mobile object | |
| SU815689A1 (en) | Magnetometer | |
| RU2257594C1 (en) | Device for measuring parameters characterizing magnetization of moving object | |
| RU2261456C1 (en) | Method and device for measuring parameters characterizing magnetization of object |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020425 |