Магнитные датчики и приборы курсовых систем


Контрольная работа >> Авиация и космонавтика

Магнитные датчики и приборы курсовых систем

  1. Общие сведения о курсе летательного аппарата

  2. Магнитное поле Земли

  3. Магнитные компасы

  4. Девиации и погрешности магнитных компасов

  5. Индукционные компасы

Контрольные вопросы

1.Общие сведения о курсе летательного аппарата

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2. Магнитное поле земли

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

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

H=Tcos; Z=Tsin

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

Рис.2. Горизон­тальная и вертикаль­ная составляющие магнитного поля земли

Рис.3. Маг­нитное склоне­ние

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

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

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

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

3. Магнитные компасы

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

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


Рис.4. Схема магнитного компаса:

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

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

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

J + k + MH*sin()=Мм Мтр (1)

где J— момент инерции картушек;

k—коэффициент демпфирования;

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

—угол отклонения картушки

—курс летательного аппарата.

Для небольших углов отклонения ()<30можно

принять sin()=/

Тогда уравнение (1) примет вид

+2d+ (), (2)

где собственная частота незатухающих колебаний компаса;

относительный коэффициент затухания;

погрешность магнитного компаса, обусловленная влиянием посторонних магнитных полей.

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

(3)

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

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

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

(4)

Рис.5. Компас КИ-12

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

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

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

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

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

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

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

Компасный курс самолета отсчитывается по делениям шкалы против курсовой черты.

Рис.6. Чертеж магнитного компаса:

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

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

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

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

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

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

Для освещения шкалы компаса служит лампочка 17.

Компас имеет, следующие характеристики:

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

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

Увеличение картушки при угловой скорости18 град/сек не более 35

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

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

4. Девиации и погрешности магнитных компасов

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

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

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

ИК=МК++. (5)

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

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

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

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

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

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

(6)

Отсюда следует, что для уменьшения влияния стальных

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

Рис. 7. Влияние магнита на катушку компаса

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

(7)

Разлагая эту функцию в ряд Фурье, найдем

(8)

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

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

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

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

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

(9)

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

Рис. 8. Креповая девиация магнитно­го компаса

При продольных кренах с углом тангажа аналогично по­лучаем

(10)

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

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

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

(11)

где —угол наклонения вектора напряженности магнитного поля Земли Т.

Рис.9 Рис.10

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

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

(12)

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

(13)

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

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

5.Индукционные компасы.

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

Рис. 11. Схема индукционного элемента:

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

Для того чтобы поток Ф наводил в сигнальной об­мотке пропорциональную ему

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

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

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


Рис. 12. Принципиальная схема индукционного компаса:

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 13. Конструкция индукционного датчика ИД:

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

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

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

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

Рис. 15. Амплитудно-частотные характеристики

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

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

Примеры некоторых типов компасов приведены ниже.

Система формирования курса МК-КОМПАС.


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

КОМПЛЕКТНОСТЬ:

Блок гиромагнитного курса БГМК-6А серия 1 -1

Задатчик магнитного склонения ЗМС-3 серия 2 -1

Индукционный датчик ИД-6 серия 1 -1

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

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Погрешность определения и выдачи гиромагнитного курса

при напряженности магнитного поля:

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

более12А/м (0,15Э) .....±0,7°

Погрешность определения магнитного

курса в наземных условиях ..... ±0,5°

Автоматическое отключение коррекции

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

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

Масса ..... 6 кг

Гиромагнитный компас ГМК ”СТРИЖ”

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

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

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

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

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

-в диапазоне рабочих

температур(±50°С) ..... не более 1,0°

Время готовности..... 3 минуты

Масса ..... 3,5 кг

Канал магнитного курса КМК-1


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

Технические характеристики:

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

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

Напряжение питания ..... ±15 В

Потребляемая мощность ..... 0,6 Вт

Диапазон функционирования по углам .... ±45°

Объем ..... 0,5 л

Масса ..... 0,6 кг

Канал измерительный магнитного курса КИМК-1

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

Технические характеристики

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

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

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

Напряжение питания ..... ±15 В

Потребляемая мощность .... 0,6 Вт

Диапазон функционирования по углам .... ±45°

Объем .... 0,3 л

Масса ..... 0,45 кг

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


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

Технические характеристики:

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

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

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

Напряжение питания ..... ±15 В

Потребляемая мощность .... 2,5 Вт

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

- тангажа ..... ±25°

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

  1. Что называется истинным, магнитным и компасным курсом .

  2. Перечислить методы измерения курса .

  3. Объяснить принцип действия магнитного компаса .

  4. В чем достоинства и недостатки магнитного компаса .

  5. В чем заключается индукционный метод измерения курса .

  6. Достоинства и недостатки индукционного метода измерения курса.