Индукционный датчик ид-3
Индукционный датчик, который приведен на рис.14, а электрическая схема на рис.15, служит для измерения направления горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и, следовательно, определения магнитного курса самолета необходимого для коррекции показаний гироагрегата курсовой системы в азимуте.
Чувствительным элементом 1 датчика ИД-3 служат три магнитных зонда, закрепленных на основании и расположенных друг относительно друга под углом 60°.
Применение
индукционного чувствительного элемента
для измерения магнитного курса взамен
ранее применявшегося в компасах
постоянного магнита позволяет избавиться
от моментов трения, возникающих в опорах
магнитной системы из-за наличия в
конструкции токоподводов (коллекторов
со щетками) и, следовательно, позволяет
получать высокую чувствительность при
малых величинах горизонтальной
составляющей магнитного поля Земли (до
).
Рис.14 Индукционный датчик ИД–3 |
Рис.15 Принципиальная электрическая схема ИД–3: 1, 2 и 3–зонды индукционного чувствительного элемента (треугольника) |
Каждый из трех
магнитных зондов состоит из двух
пермаллоевых сердечников 1 марки 80НХС
длиной
и диаметром
,
заложенных в стеклянные трубки.
Каждый пермаллоевый
сердечник закладывается в пластмассовый
каркас, поверх которого наматываются
две обмотки: намагничивающая обмотка
2 (
витков) и сигнальная обмотка 3 (
витков).
Осевое перемещение пермаллоевых сердечников в каркасах с обмотками ограничивается при помощи тонких стеклянных стержней. Пермаллоевые сердечники располагаются попарно параллельно друг другу и заключаются в пеналы, образуя магнитный зонд. Пеналы изготавливаются из пресс-материала АГ-4.
Рис.16. Чувствительный элемент индукционного датчика (индукционный треугольник):
1 -платформа; 2–пеналы с пермаллоевыми стержнями; 3–зонд; 4–токоотводы (контакты)
Индукционный чувствительный элемент, состоящий из трех зондов, расположенных конструктивно на общем основании под углом 60° друг относительно друга, приведен на рис.16.
Сигнальные обмотки
трех зондов соединяются звездой, обмотки
подмагничивания – последовательно
навстречу друг другу и питаются переменным
током напряжением.
частоты 400гц от обмотки силового
трансформатора, расположенного в
усилителе.
Принцип работы магнитного зонда заключается в том, что в сигнальных обмотках 3 навитых на пермаллоевые стержни 1 (сердечник), возникает электродвижущая сила , зависящая от угла составленного между направлением продольной оси зонда и направлением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли Н, равная
Сигнальные обмотки 3 магнитного зонда включены последовательно, обмотки подмагничивания 2 — встречно.
Магнитные потоки , вызываемые в стержнях намагничивающими обмотками, будут направлены встречно и в сигнальных обмотках результирующая ЭДС, вызванная этими потоками, при Н=0 будет равна 0.
Аналогично
результирующая ЭДС в сигнальных обмотках
зонда будет равна 0 при Н≠0 и
.
При отклонении перпендикуляра оси зонда от направления магнитного поля Земли магнитный поток за счет изменения магнитной проницаемости пермаллоевых стержней будет промодулирован в этих стержнях с частотой, в два раза большей частоты питающего тока (за один период изменения величины намагничивающего тока магнитный поток стержней меняется дважды).
Следовательно; в сигнальных обмотках будет возникать ЭДС, наводимая магнитным потоком . Частота этой ЭДС будет в два раза больше частоты питающего тока.
Конструкция датчика ИД-3 приведена на рис.17. Датчик ИД-3 включает следующие основные части: индукционный чувствительный элемент 1, карданную подвеску 3, корпус прибора 4, компенсационную камеру 6, крышку 5 и девиационный прибор 12.
Рис.17. Конструкция индукционного датчика ИД-3:
1–чувствительный элемент (индукционный треугольник); 2–зонд; 3–карданная подвеска; 4–корпус прибора; 5–крышка: 6–компенсационная камера; 7–груз; 8–амортизационное пружинящее кольцо; 9–основание со шкалами; 10–продолговатые овальные прорези; 11–жгут; 12– девиационный прибор; 13–зажим; 14–удлиненные валики, 15–скоба; 16–токоподвод
Для демпфирования колебаний подвижной части чувствительного элемента корпус датчика заполняется кремнеорганической жидкостью ПМС–10 (полиметилсилоксан). Устойчивое положение чувствительного элемента в горизонте обеспечивается применением груза 7, укрепленного на основании чувствительного элемента.
Девиационный прибор (рис.18) состоит из корпуса 1, в котором размещены два поперечных 2 и два продольных 3 валика с заделанными в них магнитами 4.
Поперечные валики 2 служат для устранения девиации в направлении «Север—Юг» и приводятся для этого во вращение при помощи пары винтовых шестерен 5 и пары цилиндрических шестерен 6 удлиненным продольным валиком 7, выведенным наружу из корпуса 1.
Продольные валики 3 служат для устранения девиации в направлении «Запад—Восток» и приводятся для этого во вращение при помощи шестерен 8 вторым удлиненным валиком 9 также выведенным наружу из корпуса 1. При устранении девиации валики 7 и 9 приводятся во вращение от руки или при помощи отвертки, вставляемой в шлицы валиков.
Вращая удлиненные валики 7 и 9, подбирают такое положение магнитов, при котором девиация имеет наименьшее значение.
Рис.18 Конструкции девиационного прибора:
1–корпус; 2–поперечные валики; 3–продольные валики; 4–магниты; 5–винтовые шестерни; 6–цилиндрические шестерни; 7–удлиненный валик «С–Ю»; 8–шестерня цилиндрическая; 9— удлиненный валик «З–В»
Для устранения возможности проворота валиков девиационного прибора во время эксплуатации предусмотрен специальный зажим. Полукруговая девиация компенсируется на четырех магнитных курсах 0, 90, 180 и 270°, при этом, как сказано выше, валик 7 служит для устранения девиации в направлении «Север–Юг», а валик 9 для устранения девиации в направлении «3апад–Восток».
Основные технические данные
Погрешность датчика в рабочем диапазоне температур при горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли 0,17 э………………………………………не более ±2°
Питание переменным током:
Напряжение……………………………..1,5 В±0,1 В
Частота……………………………………400 Гц±2%
Температурный режим работы:
Длительный……………………………….от +90 до.–60°С
кратковременный (10 мин)……………….до+160° С
Свободное движение маятника в плоскости горизонта……………..±15°
Эффективность девиационного прибора……………………………..до ± 12º
Условия работы прибора:
относительная влажность окружающей среды………….…….до 98%
температура………………………………………………………+40° С
высотность………………………………………………………..32000 м
Датчик вибропрочен и виброустойчив при перегрузках от вибраций:
при частоте от 5 до 30 Гц с амплитудой смещения до 0,5 мм;
при частоте от 30 до 200 Гц с перегрузкой от ускорения, изменяющегося линейно от 1,8g при частоте 30 Гц до 3,5g при частоте 200 Гц.
Датчик допускает ударные перегрузки от ускорения 4g при частоте ударных импульсов 40–80 ударов в минуту. Общее количество ударов—10 000.
Датчик герметичен и устойчив к воздействию пыли.
Вес………………………………………………………не более 700 г