[发明专利]光电定向罗经及其制造方法

说明书

概括地说，本发明涉及罗经及其制造方法。具体地说，本发明涉及一种高精度的光电定向罗经。

众所周知，现今世界上常用的定向罗经，一种是陀螺罗经;另一种是磁电罗经。因为陀螺罗经的结构十分复杂，造价高，而且有速度自差，所以不能运用在例如火箭，飞机等高速飞行体上，而另一种磁电罗经，是在一个磁性盘下，安装一个三相的线圈用磁放大器的方式，来检测磁性盘相对于三相线圈的角位移。因为磁性盘在飞行体上，因受到加速度和摇摆角的影响，会令该磁放大器的精度受到影响，而引起读数误差。因此，目前的磁电罗经的精度为±1度。

本发明的一个目的是提供一种高精度的光电定向罗经。

本发明的另一个目的是提供一种制造所述光电定向罗经的方法。

本发明的光电定向罗经，其特征在于包括：一个圆筒形的外壳8，外壳8内自上而下依次配置了一个密封的上下盖透明的圆筒形容器5，由转动轴9和定子10所组成的角位移传感器，以及与电控制板11相连接的，由转子13，定子12和电刷环14等所组成的直流电动机，容器5内充满了透光、低凝固点的液体4及整体等效比重与所述液体4相同的圆形挡光板1，所述容器5的上、下盖分别配有一对光发射器6，6′和一对光接收器7，7′，所述挡光板1半个圆透光，另外半个圆不透光，所述两半圆的对称轴线上装有长方体磁铁3，3′，一条弹性吊线2穿过所述挡光板1的圆心并与后者固定连接，所述吊线2的两端分别连接到所述容器5的上、下盖中心点。

本发明是用光电检测磁性挡光板相对于容器的角位移，将检测到的表示角位移的光电信号令电动装置将容器反转，使容器能跟踪磁性挡光板的指向。因光电检测的灵敏度高，而且不受加速度和摇摆角的影响，所以，整机的精度可以达到0.01度。而且，本发明具有造价低和寿命长的优点。

以下参考附图来说明本发明的结构和工作原理。

图1表示本发明的光电定向罗经的机械结构图。

图2表示光电定向罗经的电控制板的电控制原理图。

图1所示的本发明的第一个实施例中，挡光板1为一种整体等效比重相等于液体4的比重的圆形板，其半个圆为透光，另半个圆为不透光，吊线2为一条弹性线，它穿过挡光板1的圆心，并与挡光片1以适当的方法固定连接，弹性线的两端分别连接到容器5的上下盖中心点，容器5为上下盖透明的圆柱形容器，通过适当的方法将其下盖中心固定在角位移传感器的转动轴9上，角位移传感器的定子10与外壳8固定连接，角位移传感器的转动轴9的另一端与直流电动机的定子12上的上表面中心固定连接，直流电动机的转子轴13与本发明的光电罗经的座底中心固定连接，在直流电动机的转子轴13上，安装两个互相绝缘的电刷环14，通过电刷丝15与输入插座16相通。容器5内装满液体4，液体4的要求为透光和凝固点低，在挡光板1上，安装两条长方体形的磁铁3、3′。

光发射器6，6′和光接收器7，7′分别安装在容器5的上下盖的外表面，其安装位置应符合以下条件：

拧动容器，令磁铁3，3′的N极指向地球的正北，并令挡光板1对吊丝2没有任何旋转扭力时，光发射器6和6′通过挡光板1的光线必须使光接收器7，7′所呈现的内阻相等，当容器5顺时针扭动一个微小的角度时，光接收器7′的内阻减少，光接收器7的内阻增加;反时针扭动一个微小的角度时，光接收器7′的内阻增加，光接收器7的内阻减少，这是因为磁铁3，3′受到地球磁场的吸引，而使挡光板相对于容器产生角位移的原因，当本发明光电定向罗经的外壳8旋转的瞬时间，容器5也旋转，由于光接收器7、7′的内阻变化，就产生一种电信号输入到电控制板11（参照图2）。电控制板将这一输入信号放大后，令直流电动机12将容器反转至光接收器7′和7的内阻相等为止，即不论本发明光电定向罗经外壳8怎样旋转，容器5都始终保持在原有方向，因角位移传感器的转轴9和定子10分别固定在容器5和外壳8之间，所以，角位移传感器的转动轴9和定子10之间就产生了角位移，角位移的电信号通过插座16输送到本发明光电定向罗经以外的显示器或控制器上去，因电控制原理图是本行业普通技术人员所易理解的，所以这里不作详述。

本发明可以应用于导弹，飞机，舰船，汽车和一切需要自动导航和平衡状态控制的设备之中。

在本发明的另一个实施例中，不是使用吊丝悬吊磁性挡光板，而是采用顶针顶住磁性挡光板，也可以达到同样的功能。

本发明的光电定向罗经的结构，对于本行业的技术人员来说，可以在一些细节上作某种修改，但，凡是采用光电检测磁性挡光板相对于容器的角位移，又将该角位移的电信号来控制电动装置，使容器反转，以跟踪磁性挡光板的原始方向的方法做成的定向罗经，都是本发明所谋求保护的范围。