Датчик горизонта

ЪЬ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК за) С 01 С 9 10/ - ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 346575, кл. С 01 С 9/32,25.12,70.2. Заявка ВеликобританииУ 2072838, кл. С 01 С 9/10,07. 10. 81.(54)(57) ДАТЧИК ГОРИЗОНТА, содер"жащий корпус, шар, помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания по поверхности при его наклоне и систему осветитель-фотоприемник, расположенную в плоскости,проходящей через ось корпуса, причем осветитель и фотоприемник размещены на противоположных основаниях корпуса, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения "надежности путем осуществления постоянного автоконтроля состояния датчика, он снабжен второй системойосветитель-фотоприемник, причем дополнительный осветитель расположенна одном основании корпуса с Фотоприемником первой системы, а дополнительный Фотоприемник - на одномосновании корпуса с осветителемпервой системы, а также мультивибра-:е тором, первым и вторым компаратораме, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, первым и вто" рым элементами ИЛИ, сигнальной лампой, Фильтром низких частот и реле, при этом первый выход мультивибратора соединен с входом осветителя первой системы и первыми входами первого и четвертого элементов И второй выход мультивибратора соединен с входом .осветителя второй системы и первыми входами второго и третьего элементов И, выход свето" приемника первой системы соединен с входом первого компаратора, выходФ которого соединен с вторыми входа- Е ми второго и четвертого элементов И, выход светоприемника второй системы соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторыми входами первого и третье- фФ го элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход кото- . рого соединен с сигнальной лампой, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом фильтра низких частот . подключенного выходом к входу реле, причем боковая поверхность кор- . пуса выполнена конусной, а поверхность шара - светоотражающей.1116319 35 Изобретение относится к геодезическому приборостроению и можетбыть применено в автоматизированныхтелескопах для предотвращения перехода телескопа через запретную зону, определяемую конструктивнымиособенностями телескопа и задаваемуюкоординатой зенитного расстояния.Известны также датчики горизонта, содержащие ампулу с непрозрач Оной жидкостью с пузырьком воздуха,светоприемник и осветитель, расположенные по обе стороны от ампулы 11,1.Недостатком этого датчика является наличие хрупкой стеклянной ампулы и возможности колебания уровняжидкости при резких снижениях скорости, вызывающего "дребезг" сигна". ла, 20Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату к изобретению является датчик горизонта, содержащий корпус, шар.помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания по его поверхности при наклоне датчика и систему осветитель - Фотоприемник, расположенную в плоскости, проходящейчерез ось корпуса, причем освети- З 0тель и фотоприемник размещены напротивоположных основаниях корпуса,а шар выполнен из твердого непрозрач.ного материала 2,В известном устройстве его неисправность обнаруживается тольков момент профилактических провероки, следовательно, возможна работателескопа при неисправном. датчике,что может привести к аварии,Целью изобретения является повышение надежности путем осуществления постоянного автоконтроля состоя"ния датчика.1лПоставленная цель достигается.тем, что датчик горизонта, содержащий корпус, шар, помещенный внутри корпуса с возможностью перекатывания по поверхности при его наклоне и систему осветитель - Фотоприемник, расположенную в плоскости, проходящей через ось корпуса,причем осветитель и фотоприемникразмещены на противоположных основаниях корпуса, снабжен второй сис" 55темой осветитель - фотоприемник,причем дополнительный осветительрасположен на одном основании корпуса с фотоприемником первой системы, а дополнительный Фотоприем-ник - на одном основании корпусас осветителем первой системы,а также мультивибратором, первыйи вторым компараторами, первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, первым и вторым элементамиИЛИ, сигнальной лампой, Фильтромнизких частот и реле, при этомпервый выход мультивибратора соединен с входом осветителя первой системы и первыми входами первого ичетвертого элементов И, второй выход мультивибратора соединен с входом осветителя второй системы и пер.выми входами второго и третьегоэлементов И, выход светоприемникапервой системы соединен с входомпервого компаратора, выход которогосоединен с вторыми входами второгои четвертого элементов И, выход светоприемника второй системы соединенс входом второго компаратора, выходкоторого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И,выходы первого и второго элементов Исоединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединенс сигнальной лампой, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с входомФильтра низких частот, подключенного выходом к входу реле, причембоковая поверхность корпуса выполнена конусной, а поверхность шара -светоотражающей.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - конструкция датчика. Устройство содержит симметричный мультивибратор 1, светоприемники 2 и 3, осветители 4 и 5, первый и второй компараторы б и 7, первый, второй, третий и четвертый элементы И 8, 9, 10 и 11, первый и второй элементы ИлИ 12 и 13, сигнальную лампу 14, фильтр нижних частот 15, реле 16, светоотражающий шар 17. Первый выход симметричного мультивибратора 1 соединен с осветителем 4 и с первыми входами первого и четвертого элементов И 8 и Второй выход симметричного мультивибратора 1 соединен с осветителем 5 и с первыми входами второго и3 1 третьего элементов И 9 и 10. Свето-приемник 2 соединен с входом второго компаратора 7, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И 8 и 10.Светоприемник 3 соединен с входом первого компаратора б, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И 9 и 11. Выходы первого и второго элементов И 8 и 9 соединены с входами первого элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с сигнальной лампой 14. Выходы третьего и четвертого элементов И 10 и 11 сое динены с входами второго элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с входом фильтра, нижних частот 15, выход которого соединен с входом реле 16.Осветители 4 и 5 и светоприемники 2 и 3 расположены на основаниях конуса, внутри которого размещен светоотражающий шар 17, при этом осветитель 5 и светоприемник 2 направлены друг на друга и образуют одну систему осветитель - светоприемник, а осветитель 4 и свето- приемник 3 аналогичным образом образуют вторую систему осветитель - светоприемник.Устройство работает следующим образом. В исходном положении (датчик расположен вертикально, большим основанием вверх) осветитель 4 и свето- приемник 3, осветитель 5 и свето- приемник 2 разделены светоотражающим шаром 17, при этом свет, отражаемый шаром. 17, от осветителя 5 падает на светоприемник 3, а от осветителя 4 падает на светоприемник 2. Импульсы с второго выхода симметричного мультивибратара 1 зажигают осветитель 5 и открывают по первым входам второй и третий элементы И 9 и 10. Световой импульс от,осветителя 5 доходит до свето- отражающего непрозрачного шара 17 и, отразившись, попадает на свето- приемник 3, вызывая на нем электрический импульс, который поступает на вход компаратора 6. Компаратор 6 переключается, и открывающий потенциал его выходя поступает на вторые входы зторого и четвертого элементов И 9 и 11, При этом на выходе элемента И 9 появляется открываю 16319щий потенциал, который поступаетна вход первого элемента ИЛИ 12,с выхода которого сигнал поступаетна сигнальную лампу 14, которая загорается. По окончании импульсана втором выходе симметричного муль.тивибратора 1 устройство приходитв исходное состояние.Аналогично работает и вторая10 часть устройства, состоящая из светоприемника 2, осветителя .4, компаратора 7, первого элемента И 8,первого элемента ИЛИ 12, сигнальной лампы 14.5 При достижении определенногопространственного положения (задающего угла над горизонтом) светоотражающий непрозначный шар 17 выкатывается, освобождая путь для света от осветителя 4 к светоприемнику 3 и от осветителя 5 к светоприемнику 2. В этом случае импульсыс первого выхода симметричного мультивибратора .1 зажигают осветитель25 4 и открывают по первым входам первый и четвертый элементы И 8 и 11,световой импульс от осветителя 4 попадает на светоприемник 3, вызываяна нем электрический импульс, который поступает на вход компаратора6., Компаратор 6 переключается иоткрывающий потенциал с его выхода попадает на вторые входы второгои четвертого элементов И 9 и 11.При этом на выходе четвертого элемента И 11 появляется открывающийпотенциал, который попадает на входвторого элемента ИЛИ 13., а с еговыхода через фильтр нижних частот40 15 - на реле 16. Срабатывание реле16 является сигналом срабатываниягоризонтного выключателя. 11 о окончании импульса на первом выходесимметричного мультивибратора 1устройство приходит в исходное состояние.Аналогично работает и вторая половина устройства, являющаяся дублирующей для первой половины и50состоящая из светоприемника 2 осЭветителя 5, компаратора 7, третьего элемента И 10, второго элемента ИЛИ 13, фильтра нижних частот15 и реле 16,55 Таким образом, в исходном положении горизонтного выключателя при исправном состоянии всех его элементов сигнальная лампа горитровным светом. При выходе иэ строя одного иэ светоприемников или од" ного из осветителей сигнальная лам-. па горит мигающим светом (с частотой переключений симметричного муль тивибратора 1), при этом горизонтный выключатель сохраняет свою рабо тоспособность.При достижении гориэонтным выключателем заданного положения срабатывает реле 16, выдавая сигнал во внешнее устройство,ТО По сравнению с базовым объектом, , за который принят гориэонтный вык лючатель, применяемый в телескопах АЗТ, АЗТ, предлагаемый датчик горизонта имеет более простую кон, струкцию, не содержащую сложного карданного подвеса и микропереключа 2 О теля, которые из-за наличия трения в соединениях вызывают разброс уголов срабатывания горизонтного выклю. чателя и наличие дифференциал":гохода всего устройства, он виол "нен с устройством выключения, выполненным на бесконтактных элементах,что повышает надежность, точностьсрабатывания, уменьшает дифференциальный ход устройства, а следовательно, и увеличивает рабочую зону телескопа, уменьшает потеринаблюдательного времени,Наличие двух идентичных системосветитель - светоприемник обеспе чивает их взаимное дублирование иконтроль исправного состояния датчика, что ведет к повышению надежности датчика и, следовательно, к=повышению безопасноти эксплуатациителескопа, Кроме того, предлагаемая конструкция датчика позволяетприменить его при любой широте места установки телескопа как на крупных и средних, так и на малых телескопах.. ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж, Раущская на ПодписноеСССРий