Розділ №5 : «Електронні системи вимірювання кутів»

Детальну інформацію можна знайти в [1], підрозділ 6.2., с. 187-189, 197-201.

Використовують три електронні системи вимірювання кутів: кодову, імпульсну і динамічну.

В електронних системах кути отримують автоматично та не в традиційних кутових одиницях, а в одиницях цієї системи, які названо «елементи квантування кута». Для переходу від отриманого значення кута в елементах квантування до його значення в традиційних кутових одиницях потрібно знати кутову ціну одного елемента квантування в градусах або градах.

У кодовій системі на круг замість традиційної шкали в градусах чи градах наносять радіально розташовані коди напрямків. Найпростішим є двійковий код. Для отримання радіально розташованих кодів напрямків на край круга наносять систему концентричних кілець, центр яких суміщений з центром круга. Перше від центра кільце ділять на два сегменти – прозорий і непрозорий. Друге кільце ділять на чотири, тобто на 2²=4 сегменти – прозорий, непрозорий, прозорий, непрозорий. Третє кільце ділять на 2³=8 сегментів тощо. На останньому n – y кільці є 2ⁿ сегментів. У такий спосіб отримують:

Сегмент крайнього, тобто останнього кільця є елементом квантування напрямку. Центральний кут на крузі, який «вирізає» один елемент квантування, є його кутовою ціною с. Її отримують в градусах або градах:

c = = (5.1)

Усі напрямки, які знаходяться в межах одного сегмента на крайньому (останньому) кільці, тобто в межах одного елемента квантування, мають один неповторний двійковий код.

Зчитування коду відбувається за допомогою пристрою, який називається зчитуванням. Це є алідада електронного теодоліта, бо він обертається разом з трубою теодоліта. Зчитувач дає показ, що є цифрою у двійковій системі числення. Наприклад, в кодовій системі, в якій на круг нанесено дванадцять кілець, можна отримати такий показ: l₍₂₎= 001 101 001 100.

Один із радіальних напрямків приймається за нульовий. Стосовно цього напрямку за показом l визначають кількість елементів квантування між нульовим та вимірюваним напрямками. Помноживши цю кількість на ціну елемента квантування, отримаємо напрямок у кутовій мірі.

Якщо нульовим є напрямок на крузі з кодом 0 000 000 000, то показ l₍₂₎, знятий з круга зчитувачем, є кількістю у двійковій системі елементів квантування кута між нульовим і вимірюваним напрямками. Щоб отримати вимірюваний напрямок, показ l₍₂₎ потрібно перевести у десяткову систему та помножити на ціну елемента квантування у потрібних одиницях, градусах або градах, тобто

β = l ₍₁₀₎ ∙с (5.2)

ПРИМІТКА. Перехід від двійкового числа до десяткового можна здійснити кількома способами.

Перший і найпростіший – скористатись стандартною програмою операційної системи Windows – «Калькулятор».

Послідовність дій при цьому є такою :

• запускаємо програму «Калькулятор», (Кнопка → Пуск → Програми → Стандартні → Калькулятор):

• заходимо в меню програми «Вигляд» і встановлюємо режим «Інженерний»:

• на панелі системи числення встановлюємо двійковий режим

• у вікні вводу-виводу набираємо двійкове число (потрібну нам комбінацію нулів і одиниць), наприклад 100111011;

• на панелі системи числення встановлюємо десятковий режим

• у вікні вводу-виводу ми отримаємо відповідне набраному (двійковому) десяткове число 315.

Другий спосіб є трішки складнішим, оскільки передбачає перетворення двійкового числа в десяткове вручну. Для прикладу використаємо те саме двійкове число,що і в попередньому способі – 100 111 011. Для початку встановлюємо кількість розрядів і цього числа – 9. Далі складаємо таблицю (табл. 5.1)

Таблиця 5.1