指挥仪式火控系统中的倾斜传感器是用来测取炮耳轴与地平面的夹角的。由于坦克在行进间射击,指挥仪式火控系统需要采用陀螺仪式倾斜传感器。倾斜传感器的垂直陀螺仪结构原理为该垂直陀螺仪由四部分组成,即三自由皮框架陀螺仪、纵向修正马达、横向修正马达、液体摆和旋转变压器。
测量倾斜角用的是三自由度框架陀螺仪的定轴性。旋转变压器的定子通过陀螺仪底座与炮塔刚性联接,而转子则固定在陀螺仪外环轴上。因此,当炮耳轴倾斜时,与炮塔刚性联接的旋转变压器定子也转动,而旋转变压器的转子因三自由度框架陀螺仪的定轴性而固定不动,这样旋转变压器便有电压信号输出,并经过模数转换输入火控计算机。液体摆、纵向修正马达和横向修正马达,用来保持Z轴(马达转子轴)与地平面垂直,以保证倾斜传感器能正常、准确地工作。否则三自由度框架陀螺仪框架上轴承的磨擦以及不平衡等因素会引起Z轴漂移,从而产生测量误差。
陀螺仪中的液体摆与内环架为刚性联接,液体摆上的四个电极,摆内封装着导电液体,但未装满。当Z轴与地面垂直时,导电液和四个电极的接触面积相等,相应的电桥电路平衡,纵向、横向马达均不通电。当Z轴由于内环偏移而偏离与地平面的垂直位置时,此时液体摆中的导电液和相应的电极接触就有变化,从而使横向修正马达的电路接通,陀螺仪外环受力后内环进液体摆动,直到Z轴回到与地面垂直的位置为止,此时液体摆内导电液和四个电极又恢复到平衡状态。当Z轴由于外环偏移而偏离与地平面的垂直位置时,液体摆内的导电液和相应的电极接触使纵向修正马达电路接通,内环受力后外环进动,直到Z轴回到与地面垂直的位置为止。由于有液体摆和纵向、横向修正马达,从而使Z轴始终保持和地面垂直, Z轴和内环轴、外环轴也相互保持垂直,从而保证了倾斜传感器能准确地工作。
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