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La présente invention a trait à des compas magnétiques destinés à des véhicules (terme qui s'étend ici aussi bien aux navires et aux avions qu'aux véhicules terrestres) construits en bonne partie en matériaux magnétiques ou comportant des appareillages d'encombrement notable, en matériau magnétique.
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L'invention-peut s'étendre aussi de manière à proposer une boussole d'inclinaison ou inclinomètre, que l'on peut considé- rer comme un compas magnétique mobile dans le pian vertical.
Un compas magnétique ordinaire d'un véhicule est sujet à des erreurs de déviation dues à des champs de déviation pro- duits par la magnétisation induite ou permanente du matériau magnétique du véhicule. Le champ déviant se combine vectoriel- lement, à l'endroit du compas, avec le champ terrestre pour -produire un champ résultant qui est normalement dévié par rap- port au champ terrestre. Le compas magnétique répond à cet effet et indique la direction du champ résultant, de sorte que le compas indique une direction erronée. L'erreur s'appelle erreur de déviation. Généralement, il n'est pas possible de
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disposer un compas sur un véhicule, si loin du matériau magnétique du véhicule que le compas ne soit pas soumis aux champs' de déviation.
Dans les installations ordinaires de compas, l'erreur de déviation est corrigée par des procédés qui impliquent l'analyse du champ déviant à l'endroit du compas en ses composantes et la neutralisation séparée de ces composantes par des réglages séparés de plusieurs correcteurs. Ainsi, pour neutraliser les composantes du champ déviant dû à la magnétisation induite, on emploie des correcteurs de fer doux, tels que des sphères ou une barre de Flinders et, pour corriger les composantes dues au magnétisme permanent, on emploie des aimants permanents.
Ces correcteurs sont montés dans le voisinage du compas magnétique pour produire des champs déviants locaux, destinés à neutraliser, à l'endroit du compas, la composante du champ déviant, due au matériau magnétique du véhicule.
Ces correcteurs ne sont pas entièrement satisfaisants.
Une des raisons de ce fait est qu'on trouve souvent que la partie du magnétisme de la structure du véhicule qui se comporte en magnétisme permanent pendant le processus du réglage d'un compas en vue de sa correction pour erreurs de déviation, est susceptible de se modifier par la suite, dans une mesure imprévisible en force et même en signe. Cela est spécialement vrai pour les véhicules qui sont particulièrement sujets à des vibrations.
Une autre raison pour laquelle les procédés existants de correction des compas ne sont pas satisfaisants provient de la difficulté du procédé du réglage correct des correcteurs, car avant qu'on ne puisse le faire, on doit déterminer correctement les proportions relatives du champ déviant à l'endroit du compas, dû à la magnétisstion permanente et induite. Toutefois, les essais effectués en un seul lieu ne peuvent d'eteminer
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correctement la proportion relative des champs déviants induit et permanent -et ne permettent donc pas de régler correctement le correcteur pour toutes les circonstances.
Pour effectuer correctement cette opération, il serait nécessaire d'effectuer des essais en des lieux éloignés les uns des autres sur la surface de la terre, où les composantes verticale et horizontale du champ terrestre diffèrent considérablement. Cela n'est pas toujours possible et même ces essais donnent des résultats qui peuvent être difficiles à interprêter, du fait que la magnétisation du véhicule peut avoir changé pendant son déplacement d'un lieu d'essais à un autre.
Finalement, dans les systèmes existants de correction des compas, il est rarement possible de compenser correctement les effets de l'erreur de gîte, car il n'y a pas de type pratique de dispositif correcteur qui corrige l'effet de la composante du champ déviant induit, perpendiculaire au pont du véhicule.
Comme il a été dit, les correcteurs de compas antérieurement employés, exercent leur effet correcteur au moyen de champs déviants locaux produits par des dispositifs correcteurs dans le voisinage du compas. Les réglages qui doivent être effectués sur ces dispositifs sont des ajustements de la position de plusieurs masses magnétiques constituant les dispositifs correcteurs, visant à les mettre dans des positions où les champs déviants locaux qu'ils produisent, neutralisent, à l'endroit du compas, le champ déviant principal produit par la masse principale du matériau magnétique du véhicule et le fait pour tous les caps du véhicule.
A la différence de ce procédé de correction, la présente invention fait usage d'un principe complètement différent de correction des erreurs de déviation, principe selon lequel l'erreur de déviation présentée par un compas magnétique ordinaire du fait de l'action sur ce dernier du système du champ
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déviant principal produit par la asse principale de matériau magnétique du véhicule, est corrigée au moyen d'un effet compensateur qui est aussi dû au système de champ déviant produit par la masse principale de matériau magnétique du véhicule.
En d'autres mots, la cause qui produit la déviation est utilisée à corriger la déviation.
Pour utiliser correctement le nouveau procédé de correction des compas sur lequel se fonde la mise en oeuvre correcte de l'invention, il est nécessaire que l'appareil selon l'invention soit convenablement installé sur le véhicule, comme il est décrit ci-dessous.
Le principe de base, à savoir que les erreurs de déviation doivent être corrigées par un effet correcteur dépendant du système de champ déviant qui produit les erreurs, a pour conséquence que les réglages qui doivent être effectués sur l'appareil, lorsqu'il est correctement installé, afin de corriger les erreurs de déviation déterminées, sont d'une extrême simplicité par comparaison aux réglages assurés dans les systèmes antérieurs de correction. En fait, les réglages se réduisent à un seul réglage qui détermine l'amplitude de l'effet de correction de déviation.
Ce seul réglage compense d'un coup les erreurs dues à toutes les composantes du champs déviant, d'une manière qui contraste nettement avec les systèmes antérieurs de correction, qui impliquent des réglages séparés de plusieurs dispositifs de correction pour corriger séparément chaque composante du champ déviant. Il est évident que la compensation doit rester correcte pour tous les caps du véhicule.
Le principe suivant lequel on fait la correction et qu' utilise l'appareil selon l'invention présente l'avantage supplémentaire que, lorsque l'appareil est installé et correctement réglé, il fonctionne ensuite sans autre réglage visant à corriger les erreurs de déviation, même si la magnétisation du maté-
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jaciau 1D.agM,:u:.e (du véhjmù,2-e t , CLono., 31e i'dhaBg) déviant ?à *T'3sndrait (Ji'\un blo..c.,., repensant au .champ :magnétique , du ';système, 3ïû 'à c ,te aus-, S±1 :.moJlli.fien.t ren f o-moea et en direct::LCY.r1.
Ce réaultat "0S,t -obtenu parce que .1 '.effet ds ccorrection se modifie aussi lorsque le -champ déviant'à l' endr6,it ('du blor- -se !.m:Gdifie et qu'il se modifie .de la même manière que le .champ àéviant. En conséquence, une fois que l'appareil a été correctement ajusté.) aucun ajustement subséquent n'est nécessaire.
:De même, pour la même raison, l'erreur de gîte est automatiquement corrigée sans aucune correction supplémentaire magné'tique ou autre. La déviation du dispositif à champ magnétique peut se modifier lorsque le navire prend du gîte, mais l'effet de correction se modifie aussi et de la même manière que le champ déviant, de sorte que l'erreur de déviation reste corrigée.
L'appareil selon la présente invention est conçu pour permettre d'effectuer la correction d'un compas selon ce principe.
Selon l'invention, on propose plusieurs blocs semblables, détecteurs de champ magnétique, agencés pour être montés séparément, en des endroits espacés (comme il est défini ci-dessous), fixes par rapport au véhicule, et dont chacun est agencé pour fournir des données de compas, définissant sa propre orientation par rapport au champ terrestre, ces données étant toutefois sujettes à des erreurs de déviation dues au champ magnétique déviant présent à l'endroit du bloc, et un moyen corrélateur agencé pour recevoir les données des blocs détecteurs et pour fournir, sous le réglage conjoint de ces données, un output, par exemple une indication de compas, présentant une certaine relation avec ces données, le moyen corrélateur comprenant un moyen de pondération ajusté ou ajustable de manière à amener les données, fournies par un bloc détecteur,
à influencer l'output du moyen corrélateur plus fortement que les don-
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nées fournies par un autre bloc détecteur.
Dans la forme la plus simple et généralement préférée, l'invention fait usage seulement de deux blocs détecteurs de champ magnétique. Cette forme de l'invention fait usage du fait que dans un véhicule ou dansle proche voisinage d'un véhicule construit en bonne partie de matériau magnétique ou portant une quantité considérable de matériau magnétique, il existe, généralement à l'extérieur du corps du véhicule, des paires de points où les champs déviants ont entre eux un rapport constant, différant notablement de l'unité, sont parallèles entre eux et restent tels pour tous les caps du véhicule et dans toutes les conditions raisonnables de la magnétisation du corps du véhicule, induite ou permanente.
Les deux points' d'une telle paire doivent naturellement être espacés entre eux si les champs dé- viants en ces deux points doivent différer considérablement en amplitude.
Il est prévu que les deux blocs détecteurs employés dans la forme susdite préférée de l'invention soient respectivement montés en ces points d'une paire de points présentant la propriété décrite ci-dessus. A cet effet, les deux blocs doivent être aptes à être montés séparément en deux points espacés suffisamment pour que les champs déviants en ces points diffèrent considérablement en grandeur.
Si l'appareil est installé comme il est spécifié, le moyen de pondération du moyen corrélateur de l'appareil peut être ajusté de manière que les données provenant du bloc détecteur le plus proche de la grande masse du matériau magnétique magnétisé auquel est dû la production du champ déviant, aient moins d'influence sur l'output du moyen corrélateur que les données provenant du bloc détecteur le plus éloigné et, en fait, de manière que l'influence exercée par les deux blocs détecteurs soient en raison inverse de la force des champs déviants aux endroits des deux blocs.
En outre, le moyen
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corrélateur peut être ajusté de manière à être influencé par les deux séries de données de manière que l'effet du champ déviant à l'endroit du premier bloc détecteur sur la production des erreurs de l'output du moyen corrélateur se produise dans le sens opposé à l'effet du champ déviant à l'endroit du second bloc sur la production de ces erreurs.
En satisfaisant à ces deux conditions, l'output du moyen corrélateur peut être rendu dépendant uniquement de la direction du champ magnétique ter- restre par rapport au véhicule, de sorte que le cap indiqué par le compas ou une autre grandeur d'output apparentée, constituant l'output'du moyen corrélateur'. est sensiblement dépourvu d'er- reurs de déviation dues aux champs déviants produits aux en- droits des deux blocs détecteurs.
Dans les réalisations préférées de l'invention, les blocs détecteurs magnétiques sont des magnétomètres fournissant des données d'output de compas en réponse non seulement à la posi- tion angulaire, par rapport au bloc, du champ résultant existant à l'endroit du bloc (la résultante du champ magnétique terres- tre et du champ déviant dû à la magnétisation du matériau magné- tique du véhicule), mais aussi à la grandeur du champ résultante chaque quantité d'output donnée constituant une mesure de la composante du vecteur résultant du champ magnétique suivant un axe du bloc.
De même, de préférence, le moyen corrélateur met en corrélation les grandeurs données vectoriellement, en tant que grandeurs vectorielles ; entend par là que le moyen cor- rélateur fonctionne pour produire un output qui est fonction d'une grandeur vectorielle qui est elle-même fonction vectoriel- le de deux grandeurs vectorielles dont chacune provient des données fournies par un des deux blocs détecteurs, et n'est pas simplement fonction de la position angulaire de ces grandeurs vectorielles par rapport au véhicule.
Ce point ressortira avec plus de clarté lors de l'explication donnée ci-dessous du fonc-
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tionnement du système de la fig. 1, car ce système appartient à l'espèce susmentionnée où le fonctionnement du moyen corré- lateur dépend d'une fonction vectorielle de grandeurs vectorielles fournies par les blocs détecteurs en tant que données de compas.
Certaines réalisations de l'invention vont maintenant être décrites à titre d'exemple.
La fig. 1 est un schéma d'une réalisation préférée de l'invention, faisant usage de deux blocs détecteurs qui sont du type du magnétomètre.
Dans cette figure, 10 et 11 sont les deux blocs détecteurs qui sont de l'espèce généralement employée.
Chaque bloc comprend un boîtier externe par lequel il peut être fixé à la structure principale du véhicule, de manière à avoir une relation azimutale constante avec l'axe avant-arrière du véhicule ; détecteur de champ magnétique du bloc est monté dans ce boîtier de manière pendulaire, de façon à pouvoir s'y incliner de 25 pour le roulis ou le tangage. Le montage pendulaire assure que le plan de l'élément détecteur este horizontal en dépit des inclinaisons du véhicule en roulis et tangage jusqu'à 25 .
L'élément détecteur proprement dit consiste en un noyau de matière magnétique portant des bobines. Le noyau consiste en deux plaques embouties, espacées de manière à se disposer dans des plans parallèles et consistant en trois bras radiaux, semblables aux rayons d'une roue, comportant à leurs bouts des "collecteurs de flux" 13a, 14a, 15a, ou 17a, 18a, 19a, semblables à des fragments de la jante de la roue. Les deux plaques ou disques sont joints en leur centre par un moyeu s'étendant perpendiculairement aux plaques. Ce moyeu est aussi de matière magnétique et fait partie du noyau. En plan, l'ensemble du noyau ressemble [, une roue comportant un moyeu et trois rayons
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13, 14,15 ou 17, 18,19 et une jante incomplète de trois segments courbes.
Chaque rayon consiste en deux lames plates espacées de matière magnétique et chaque segment de jante consiste en deux lames courbes espacées plates. Le montage pendulaire de l'élément garde normalement horizontal le plan de la roue. Une bobine d'excitation 12 ou 16 est enroulée autour du moyeu central et une bobine secondaire ou réceptrice est enroulée autour de chaque rayon.
En fonctionnement, la bobine d'excitation 12 ou 16 est excitée par un courant alternatif monophasé à une fréquence de 400 cycles par seconde pour induire un flux magnétique alternatif dans les trois rayons du noyau, flux dont la valeur maximum correspond à une saturation partielle du noyau. Il s'ensuit que des tensions alternatives de signal de 800 cycles par seconde sont induites dans chacune des bobines réceptrices, l'amplitude d'une quelconque de ces tensions de signal étant proportionnelle à la composante du champ magnétique total le long de l'axe du bras sur lequel la.bobine est enroulée.
Les trois bobines réceptrices de chaque bloc détecteur sont reliées, entre elles et à trois conducteurs de sortie, en Y, de manière que, lorsque l'appareil fonctionne, les tensions de signal sortant se forment entre chaque paire de ces conducteurs, qui dépendent des tensions de signal produites dans les deux bobines qui sont connectées en série entre les deux conducteurs de cette paire. Ces tensions de signal de conducteurs sont appliquées aux bobines du stator d'un dispositif inductif à champ résultant 20 qui peut être et qu'on suppose être dans la suite de la description, un générateur de signal selsyn (le terme de "selsyn" est une appellation commerciale signifiant "à synchronisation automatique" N.d.T.) standard, ou un synchro (le terme "synchro" désignant tout système de synchronisation, N.d.T.) à transformateur de réglage, 20.
Semblablement, les tensions de
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signal provenant du bloc détecteur 11 sont appliquées aux bobines du stator d'un dispositif semblable 21. Les rotors des synehros 20 et 21 sont calés de manière à tourner ensemble et l'arbre de rotor commun 22 est relié pour être actionné, par l'intermédiaire des engrenages 27, 28, par un servo-moteur 26.
L'arbre 22 est pourvu d'une aiguille 23 qui se déplace angulairement pour fournir des indications de compas sur un cadran de compas 23a y associé.
Les tensions de signal de conducteurs, appliquées aux bobines des stators, des synchros 20 ou 21 produisent des courants dans ces bobines, courants qui, à leur tour, produisent des champs magnétiques alternatifs résultants dans les stators.
L'orientation du champ alternatif résultant dans une bobine de stator ou l'autre, dans le plan normal à l'axe de l'arbre 22, dépend des grandeurs relatives des tensions de signal provenant des bobines 13,14, 15 ou 17,18, 19 du bloc détecteur y associé et dépend donc à son tour de l'orientation du champ magnétique existant à l'endroit du bloc détecteur 10 ou 11 par rapport aux directions des trois bras 13, 14, 15 ou 17,18, 19 de ce bloc ou, en d'autres mots, de l'orientation du bloc détecteur dans le champ magnétique à l'endroit de ce bloc. L'amplitude du champ alternatif dans le stator est sensiblement indépendante de l'orientation du bloc détecteur dans le champ magnétique résultant à l'endroit du bloc détecteur, mais dépend de l'intensité de la composante horizontale de ce champ.
En fait, dans un tel appareil, le champ alternatif résultant dans le stator, considéré comme grandeur vectorielle définie par son amplitude et par la direction de son axe par rapport au stator, est proportionnel à la composante horizontale du champ magnétique à l'endroit du détecteur, considéré comme une grandeur vectorielle définie par son intensité et sa direction par rapport à l'élément détecteur du bloc détecteur.
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On peut définir la position de référence du vecteur du champ alternatif résultant dans le stator comme la position où. l'axe du champ résultant se dispose lorsque le vecteur du champ magnétique horizontal à l'endroit du bloc détecteur est aligné avec l'axe de référence du bloc détecteur. Lorsque le secteur du champ magnétique horizontal à l'endroit du bloc détecteur tourne d'un certain angle azimutal depuis cette position de référence par rapport au bloc détecteur, le vecteur du champ alternatif dans le stator du synchro correspondant tourne autour de l'axe du synchro du même angle depuis sa position de référence dans le stator.
Puisque les bobines de rotor des synchros 20 et 21 se trouvent dans les champs alternatifs produits par les bobines de stator respectives, des tensions alternatives s'y induisent* Les pensions constituent les outputs des synchros respectifs.
La tension de sortie de chaque synchro est proportionnelle à l'amplitude du champ magnétique alternatif produit par le stator de ce synchro, et au cosinus de l'angle que fait la direc...
-Lion de ce champ avec la direction de l'axe de la bobine de rotor.Ainsi, elle est proportionnelle à la composante suivant l'axe de la bobine de rotor, du champ alternatif résultant, produit par le stator. Si le rotor effectue une rotation, la tension de sortie change; elle s'annule dans la position angulaire du rotor ou l'axe de la bobine de rotor est perpendicu- laire à l'axe du champ alternatif résultant produit par le stator, c'est-à-dire lorsqu'il est perpendiculaire au vecteur du champ alternatif de ce synchro.
Les blocs détecteurs 10,11 sont semblables entre eux par la construction et le fonctionnement et les synchros 20,21 le sont aussi auxquels les dispositifs détecteurs sont connectés; l'appareil est normalement ajusté de manière que les deux combinaisons du bloc détecteur 10 et du synchro 20 d'une part et,
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d'autre part, du bloc détecteur 11 et du synchro 21, aient le même zéro. A cet effet, les stators des deux synchros peuvent être verrouillés avec des orientations telles, par rapport à l'axe de l'arbre 22, que les positions-de référence des axes des champs alternatifs dans les stators soient parallèles et, dans ce cas, les rotors des deux synchros sont verrouillés sur l'arbre 22 de manière que les axes des bobines de rotor aient la même position angulaire autour de l'axe de l'arbre.
Il s'ensuit que, si les deux blocs détecteurs sont semblablement orientés dans le même champ magnétique, de manière que les trois tensions de conducteur provenant d'un bloc détecteur soient les mêmes que les trois tensions de conducteur'provenant de l'autre bloc détecteur, les champs magnétiques alternatifs dans les stators des deux synchros 20,21 ont la même position angulaire autour de l'axe de l'arbre 22. Il s'ensuit que, si l'arbre 22 tourne et se met dans la position angulaire qui dispose l'axe de la bobine du rotor du synchro 20 normalement au champ alternatif résultant dans le stator du synchro 20, pour produire un output nul de la bobine de rotor, la même position angulaire de l'arbre 20 dispose aussi la bobine de rotor du synchro 21 normalement au champ alternatif résultant dans le stator du synchro 21.
Les deux bobines de rotor donnent donc un output nul dans la même position angulaire de l'arbre 22, et c'est ce qu'on entend en disant que les deux synchros ont le même zéro. Pour toute autre position angulaire de l'arbre 22, les deux bobines de rotor donnent des outputs égaux, pourvu que les deux blocs détecteurs 10 et 11 soient semblablement orientés dans le même champ magnétique ou dans des champs parallèles ayant des intensités égales.
Il est prévu que les blocs détecteurs 10, 11 soient normalement montés sur un véhicule avec des orientations semblables par rapport au véhicule. A cet effet, les blocs sont pourvus de
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marques de référence ou d'un autre moyen qui permette de les. monter de manière que l'axe de référence de l'élément détecteur du bloc détecteur soit parallèle à l'axe avant-arrière du véhicule.
La position angulaire de l'arbre 22 par rapport aux stators des synchros 20, 21 est indiquée par une aiguille 23 par rapport à une référence ou position zéro du cadran 23a du compas. La position angulaire du cadran de compas 23a par rapport aux stators des synchros 20,21 est normalement ajustée de ma- nière que,, si les axes de référence des blocs détecteurs 10, la se trouvent dans le méridien magnétique en un lieu non influencé par des champs déviants, et si les rotors des synchros 20, 21 sont alors dans leur position neutre par rapport aux stator dss synchros, l'aiguille 23 indique le zéro, ou le Nord, sur le cadran 23a.
Ainsi, l'indication zéro ou Nord du cadran du compas (en l'absence des champs déviants) correspond à un véhicule ayant la cap sur le Nord magnétique. Toutefois, dans des formes modifiées de l'invention, le cadran 23a peut être susceptible d'être décalé par rapport aux stators des synchros, au moyen d'un ajustement convenable,de manière que l'indication zéro ou Nord du cadran corresponde à un véhicule ayant le cap sur le Nord géographique ou corresponde à quelque cap arbitraire du véhicule:,qui doit être gardé par le véhicule dans lequel l'appa. reil doit être monté.
Les tensions sortantes des rotors des synchros 20, 21 son appliquées à un circuit de combinaison ou de corrélation qui combine les deux outputs pour exercer un réglage conjoint sur le servo-moteur 26 que des engrenages 27,28 relient à l'arbre de rotor de synchro 22 pour faire tourner ce dernier. Le circuit de combinaison comprend un potentiomètre de pondération 24 qui est alimenté par l'output du rotor du synchro 20. Une fraction réglable de cette tension est reprise par le curseur du poten-
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tiomètre pour être incluse en série à l'output total du synchro 21 et la tension combinée est appliquée à un amplificateur 25.
Cet amplificateur reçoit aussi une tension de référence à 800 cycles par seconde, présentant une relation de phase prédéter- minée aux tensions d'output de conducteur des blocs détecteurs et cet amplificateur se comporte en discriminateur de phase pour déterminer si'la tension de référence et le signal d'input total provenant du circuit de combinaison sont en phase ou hors de phase.
L'amplificateur émet une tension de sortie qui action- ne le servo-moteur dans un sens ou l'autre, selon la phase du signal d'input total, jusqu'à ce que l'arbre de rotor 22 par- vienne à une position où les tensions sortantes des rotors de synchro sont telle qu'elles annulent le signal entrant total de l'amplificateur.1
Pour considérer le fonctionnement du système, supposons d'abord qu'il ait été disposé sur un véhicule qui ne produit pas de champ déviant aux endroits des deux blocs détecteurs ; supposons aussi que les axes de référence des blocs soient dis- posés parallèlement à l'axe avant-arrière du véhicule et que le véhicule ait été disposé de manière que cet axe soit parallèle à la composante horizontale H du champ terrestre.
Cette compo- sante du champ terrestre se dispose donc le long des axes de référence des deux blocs détecteurs. Il s'ensuit que les champs magnétiques alternatifs des deux synchros, produits par les tensions de signal provenant des blocs détecteurs, se trouvent dans leurs positions de référence par rapport aux stators. Il s'ensuit que, pour toute position angulaire de l'arbre de rotor 22, les deux outputs des bobines de rotor des deux synchros 20, 21 sont égaux entre eux.
Le servo-moteur fait tourner l'arbre de rotor 22 de manière que la position où l'input de l'amplifi- cateur, composé de l'output du synchro 21 et d'une partie de l'output du synchro 20, s'annule. Hais, puisque les deux outputs
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sont égaux pour toutes les positions angulaires de l'arbre de rotor 22, l'input combiné de l'amplificateur ne peut s'annuler que pour la position angulaire de l'arbre de rotor pour laquelle les tensions d'output des synchros sont individuellement nulles.
Cette position, c'est la position de référence de l'arbre de rotor et la position où l'aiguille 23 est dans la position zéro du cadran 23a. Ainsi, dans le cas envisagé où, à chacun des en-* droits des deux blocs détecteurs, la composante horizontale du champ magnétique total est alignée avec l'axe de référence du bloc détecteur de cet endroit et consiste simplement en la composante horizontale H du champ terrestre, non affectée par aucun champ de déviation, l'appareil met automatiquement l'arbre de rotor 22 dans sa position de référence et l'aiguille 23 dans sa position zéro sur le cadran 23a.
Supposons à présent que le véhicule tourne et prend un nouveau cap qui fait un certain angle avec la direction du champ terrestre, angle qui est ici représenté par 0, et que l'on empêche l'arbre de rotor 22 de tourner. Les blocs détecteurs tournent avec le véhicule de manière que, par rapport à chaque bloc détecteur, le vecteur du champ magnétique terrestre tourne en azimut, dans le sens inverse, du même angle 0, depuis sa position de référence dans le bloc détecteur. Il s'ensuit que les tensions de sortie des trois bobines 13, 14, 15 du bloc détecteur 10 changent.
De ce fait,, les tensions de conducteur transmises aux bobines de stator du synchro 20 changent et le champ magnétique alternatif vectoriel, produit par les bobines du stator du synchro, tourne de l'angle 0 autour de l'axe de l'arbre 22 depuis la position de référence de ce vecteur par rapport au stator. L'axe de la bobine de rotor du synchro 20 n'est donc plus dans la position neutre, normale à la direction du champ magnétique alternatif du stator, mais se trouve à un angle 0 de cette direction neutre. L'output de chacune des bo-
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bines de rotor est proportionnel à la composante du vecteur du champ alternatif dans le stator, suivant l'axe de la bobine de rotor.
L'état des choses qui s'établit et le fonctionnement qui s'ensuit peuvent être exprimés comme suit en notation vectorielle. Représentons le vecteur du champ magnétique alternatif dans le stator du synchro 20 par A1 et le vecteur du champ magnétique alternatif dans le stator du synchro 21 par A2; désignons par r un vecteur unitaire dirigé dans la direction commune des axes des deux bobines de rotor. Dès lors, les amplitudes des outputs de tension alternative des bobines de rotor des synchros 20 et 21 sont respectivement proportionnelles au produit scalaire A1.r des vecteurs A-, et r, et au produit scalaire A2.r des vecteurs A2 et r. Dans ce qui suit, la constante de proportionnalité commune de ces deux rapports est omise, les outputs des deux synchros étant simplement désignés par A1.r et par A2.r.
La tension d'output A1.r du synchro 20 est appliquée au potentiomètre 24 dont le curseur reprend une fraction fixe de cette tension, que l'on peut désigner par KA1.r; ce terme s'ajoute à l'output total Ap.r du synchro 21 pour être appliqué à l'amplificateur 25 en tant que tension d'input de cet amplifi- cateur. Pour des raisons qui seront exposées ci-dessous, les deux tensions sont combinées en sens opposés, comme le montre la fig. 1, par une connexion croisée des conducteurs venant du synchro 20. La tension totale appliquée à l'amplificateur peut donc être exprimée par
A2. r- $KA1.r où il est entendu à présent que le facteur k est essentiellement positif et que le signe négatif de l'expression indique que les deux tensions sont combinées en sens opposé.
Supposons à présent qu'on lâche l'arbre de rotor et que le servo-moteur 26 soit rendu actif. Le servo-moteur tourne de
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nouveau l'arbre pour le mettre dans une position où l'input total de l'amplificateur s'annule. Cet état est exprimé par
A2.r- kAl.r = 0 ou encore (A2- KA1).r = 0
Cette relation montre'que la position de repos est celle où la direction du vecteur r, qui se trouve le long de l'axe de la bobine de rotor, est normale à la grandeur vectorielle
A2- $KA1 On peut observer que cette grandeur vectorielle est une fonction vectorielle des deux vecteurs A2 et A1 et n'est pas simplement fonction des directions de ces vecteurs, puisqu'elle dépend aussi de leurs grandeurs.
La grandeur d'input à l'amplificateur (A2- KA1). r est fonction de la grandeur vectorielle A2 - KA1 du fait qu'elle est la composante de ce vecteur, suivant la direction commune des bobines de rotor.
Il a été indiqué que, dans le cas examiné où il n'y a pas de champs déviants et où le véhicule a tourné de l'angle O, les grandeurs A2 et A1 ont tourné, depuis leurs positions de référence dans les stators des synchros 21 et 20, du même angle O.
Il suit que le vecteur A2- KA1 a aussi tourné du même angle O.
Le servo-moteur 26 doit donc tourner l'arbre de rotor 22 du même angle O. Ainsi, l'aiguille 23 indique alors, sur le cadre de compas 23a, l'angle que l'axe avant-arrière du véhicule fait avec le Nord magnétique.
Le fonctionnement décrit à ce point, pour le cas où l'on suppose que les champs déviants sont absents, est le même indépendamment de la valeur k, même si k était nul. Ce dernier cas correspond à l'emploi du seul synchro 21, le synchro 20 et le détecteur 10 pouvant être supprimés et le système devenant alors identique au système de compas gyromagnétique susdite
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Considérons à présent le fonctionnement de l'invention lorsque les champs déviants sont présents.
Il est prévu que l'appareil soit employé avec les blocs détecteurs 10 et 11 installés sur le véhicule en deux positions, que l'on peut indiquer par X et Y, présentant une relation telle, par rapport aux positions des matériaux magnétisés du véhicule, que, bien que le champ déviant Q-. en X, dû aux matériaux magnétisés du véhicule, varie en direction par rapport au champ terrestre lorsque le cap et l'angle d'inclinaison du véhicule changent, et bien que le champ déviant Q2 en Y, dû aux même matériaux magnétisés, varie aussi en direction par rapport au champ magnétique terrestre lorsque le cap et l'angle d'inclinaison du véhicule changent, les deux champs déviants Q1 et Q2 varient de manières semblables pour des changements du cap et d'angle d'inclinaison du véhicule, de façon que Q-,
reste toujours sensiblement parallèle à Q2 et de façon que la grandeur de Q1 ait, dans toutes les circonstances, sensiblement le même rapport à la grandeur de Q2. En notation vectorielle, cette condition peut être exprimée (si l'on tient compte du fait que Q1 et Q2 sont des grandeurs vectorielles) par l'équation
Q1 = KQ2 où K est une constante. Le point X peut être choisi pour être le point de la paire où le champ déviant est le plus grand.
En général, cela signifie que le point X est le point de la paire, le plus proche du matériau magnétisé produisant le champ déviant. Cela signifie aussi que Q1 est plus grand que Q2 et que. donc, K est plus grand que 1.
L'utilité de la présente invention procède de la découverte que des paires de points X et Y existent dans le proche voisinage de, sensiblement, tous les véhicules, tels que la relation susdite Q1 = KQ2 soit valable pour ces point: et qu'une telle paire de pointu X et Y peutêtre trouvée dans grande difficulté.
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Pour examiner l'effet des champs déviants en X et Y sur le fonctionnement du système de la fig. 1, considérons le cas hypothétique d'un véhicule dans lequel il n'y a initialement pas de matériau magnétique, de sorte qu'il n'y a initialement pas de champs déviants, cas dans lequel on suppose en outre que le véhicule a initialement le cap dans une direction faisant un angle O avec le méridien magnétique. Il a été montré que les vecteurs de champ magnétique alternatif, A1 et A2' dans les stators des synchros 20 et 21 font, avec leurs positions de référence, un angle O. Ces deux vecteurs ont, en ce moment, des grandeurs égales et la même direction, puisque les tensions de signal déterminant ces champs sont tous deux produites par des détecteurs disposés dans le même champ non dévié, dû au magnétisme terrestre.
Dans cette position initiale, (A2 - KA1)r. = 0 ou encore (1 - k)A-,.r = 0
Supposons à présent que le véhicule se magnétise, c'est-àdire que le matériau magnétisé du véhicule vienne à exister, produisant les intensités de champ déviant Q1 et Q2, respectivement en X et en Y. Ces grandeurs sont vectorielles et elles se combinent vectoriellement au vecteur du champ magnétique terrestre T existant à la fois en X et en Y, pour produire aux deux p points des champs respectifs résultants T + Q1 et T + Q2 où, dans les deux cas, le signe + indique une addition vectorielle.
Les blocs détecteurs répondent aux composantes horizontales de ces champs résultants. La composante horizontale du champ terrestre T est H. Indiquons par S1 et S2 les composantes horizontales des champs déviants Q1 et Q2. Dans ce cas, les composantes horizontales des champs magnétiques horizontaux résultants en X et en Y sont respectivement H + S1 et H + S2' où le signe + indique de nouveau une addition vectorielle. (Voir fig. 3).
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Les blocs détecteurs répondent aux vecteurs H + S1 et H + S2' qui sont déviés depuis le méridien magnétique défini par là direction du vecteur H.
Comme il a été dit, les vecteurs des champs magnétiques alternatifs A1 et A2 des stators des synchros 20, 21 sont pro- portionnels aux champs magnétiques horizontaux agissant à l'en- droit des blocs détecteurs, de sorte que
A1 = a (H + SI) et A2 = a (H + S2) où a est une constante et H + S1 désigne la somme vectorielle de H et S1 et H + S2 désigne la somme vectorielle de H et S2.
Ces équations signifient que, lorsque le champ magnétique en X passe de H à H + S1' le vecteur A-, tourne du même angle déviation que celui dont tourne H + S1 depuis H et que, lorsqt le champ magnétique en Y passe de H à H + S2' le vecteur A2 tourne du même angle de déviation que celui dont tourne H + S2 depuis H, tandis que les amplitudes de A-, et de A2 passent de la proportionnalité à H à la proportionnalité respective aux amplitudes des vecteurs H + S1 et H + S2.
Comme avant, l'input de l'amplificateur 25 est (A2- kAl).r En introduisant les valeurs ci-dessus de A1 et de A2, cette expression devient : a (H + S2)- k(H + S2)r ou encore a[(1- k) H + S2- kS1 ].r @ Toutefois, Q-. est proportionnel à Q2 suivant l'équation
Q1 = KQ2 Puisque Si et S2 sont simplement les composantes horizontales de Ql et de Q2' la même proportionnalité vaut pour les premiers;
d'où S1- KS2 Il suit que l'input de l'amplificateur est a[(1- k) H + (1 - kk)S2.r
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Le facteur k est réglable à l'aide du potentiomètre 24.Puisque K est plus grand que 1 et k est réglable entre 0 et 1, il est possible, par un ajustement approprié du potentiomètre, de rendre kK égal à 1 pour toute valeur donnée de K correspondant à une paire choisie de points X et Y. Cela fait, l'input de l'amplificateur devient a(l - k) H.r
Cette expression est indépendante des champs déviants,de sorte que l'input de l'amplificateur ne change pas lorsque les champs déviants Q-, et Q2 viennent à exister en X et en Y. Ainsi les effets de ces deux champs s'annulent mutuellement et n'amènent pas le servo-moteur à tourner l'arbre de rotor 22.
L'arbre 22 et l'aiguille de compas 23 indiquent donc le cap correct du véhicule en dépit de la présence des champs déviants. En d'autres mots, l'erreur d'un des blocs détecteurs, due au système de champ déviant produit par le matériau magnétisé du véhicule est corrigée par les effets que le même système de champ dévi- ant produit à l'endroit du second bloc détecteur.
La fige 2 illustre schématiquement une autre réalisation de l'invention dans laquelle deux blocs détecteurs 110 et 111 sont employés dont chacun est de l'espèce qui.produit une seule tension de signal qui mesure, dans l'espace d'un angle limité, le désalignement angulaire entre une ligne de référence du bloc détecteur et la direction de la composante du champ magnétique à l'endroit du bloc. Un dispositif convenant à cet effet est constitué par un magnétomètre qui fonctionne d'une manière semblable aux magnétomètres à trois bras 10, 11 de la fig. 1, mais ayant deux bras s'étendant en directions diamétralement opposées au lieu de trois bras à 120 , et fournissant donc une tension de signal unique entre une seule paire de bornes de sortie et de conducteurs de sortie.
Toutefois, dans le système de la fig. 2, une espèce différente de bloc détecteur magnétique est
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employée qui n'appartient pas au type du magnétomètre. Chaque bloc détecteur comprend une aiguille de compas magnétique 112 ou 113, immergée dans un liquide électriquement conducteur contenu dans une cuvette de compas 114 ou 115, montée pour rotation azimutale sur un socle non représenté qui, à son tour est destiné à être monté fixe dans un véhicule.
Le courant alternatif est acheminé par une branche d'une source de f. é.m. alternative, par l'intermédiaire du pivot de l'aiguille de compas 112 ou 113, vers une palette conductrice 112a ou 113a, attachée à l'aiguille de compas et s'étendant en arc appréciable autour du pivot de compas. Le courant passe de la palette conductrice dans le liquide conducteur et,-de là, à deux électrodes de prise 116,117 ou 118,119 qui sont shuntées par la bobine primaire 129 ou 130 d'un transformateur 131 ou 132. Le point central de la bobine primaire est connecté à l'autre branche de la source de f. é.m. alternative. Les électrodes de prise 116,117 ou 118, 119 sont angulairement espacées en azimut, approximativement de la longueur angulaire de la palette 112a ou 113a.
De ce fait, en une position angulaire relative de l'aiguille de compas et de la cuvette de compas, l'aiguille 112 ou 113 se dispose symétriquement entre les électrodes de prise 116,117 ou 118,119, les extrémités des palettes 112a ou 113a se disposant en face ou quasi en face de l'électrode de prise y associée. Dans cette position, les résistances électriques formées par les parcours du courant dans le liquide entre la palette 112a ou 113a et les deux électrodes de prise 116, 117 ou 118, 119 forment deux branches d'un pont équilibré, dont les deux autres branches sont les deux moitiés de la bobine de transformateur 129 ou 130.
Ce pont est alimenté aux bornes d'une diagonale par la source de courant alternatif, de manière que, dans la position d'équilibre, aucune différence de tension n'apparaisse aux bornes de la bobine de transformateur 129 ou 130.
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Cette position d'équilibre peut être appelée position de référence de la cuvette de compas par rapport à l'aiguille de compas.
Si l'aiguille magnétique tourne depuis cette position de référence, dans la cuvette de compas, les parcours du cou- vaut dans le liquide sont modifiés, l'équilibre du pont est rompu et une différence de tension apparaît entre les deux électrodes de prise de la paire 116,117 ou 118, 119. Le sens de phase de cette différence alternative de tension par rapport à la phase du courant alternatif fourni par la source dépend du sens où l'aiguille de compas magnétique a tourné, depuis la position de référence, par rapport à la cuvette de compas.
Le déséquilibre des tensions produit, comme il est décrit, aux bornes des enroulements primaires 129, 130 des transformateurs 131,132, induit des f. é.m. correspondantes dans les bobines secondaires 133, 134, f. é.m. qui sont appliquées pour charger des résistances 135,136, pour constituer les tensions d'output de signal des deux blocs détecteurs. La résistance 135 est agencée en potentiomètre variable.
De nombreuses propositions ont été avancées, ayant trait à des compas magnétiques fonctionnant d'une'manière semblable à celle qui vient d'être décrite, c'est-à-dire, comportant une aiguille de compas magnétique, immergée dans un liquide conducteur contenu dans une cuvette de compas et portant une ou plusieurs palettes conductrices ou isolantes qui, lorsque l'aiguille tourne par rapport à la cuvette de compas, se déplacent dans le voisinage d'électrodes de prise de manière à changer ou à déranger les parcours de courant dans le liquide depuis ou vers les électrodes de prise, pour changer la résistance électrique d'un ou de plusieurs parcours dans le liquide et pour rompre un état normal d'équilibre dans un pont électrique, pour produi- re, en tant que résultat,
une tension de signal de sortie. Il
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n'est donc pas nécessaire de décrire ces compas en détails On peut se rapporter,,par exemple, au compas magnétique décrit dans le brevet, britanmique N 409027.
Comme il a été dit, la. tension de signal de sortie du bloc détecteur. 110 est appliquée- aux. bornes, d'un potentiomètre 135 dans lequel. dette? forme de l'invention est, employée en tant que potentiomètre de pondération correspondant au potentiomètre de pondération 24 de la fig. 1. Le curseur du potentiomètre 135 reprend une fraction de la tension de signal d'output, fraction dont la grandeur dépend de la position où l'on a mis le curseur.
L'output du potentiomètre est. connecté en série et en sens oppo- sé à la pleine tension d'output du bloc détecteur 111, développée aux bornes de la résistance 136 et la différence des ten- @ sions, ainsi produire, est appliquée au circuit d'input de l'amplificateur 25 qui, comme fig. 1, règle le servo-moteur 26 de manière qu'il fasse tourner l'arbre 22 de données de compas corrigées. Comme fig. 1, l'arbre 22 est pourvu d'une aiguille de compas 23 mobile sur un cadran de compas 23a. Toutefois, fig. 2, l'arbre 22 n'est pas, comme fig. 1, l'arbre de rotor commun des deux récepteurs synchro 20,21, mais,est l'arbre de rotor commun de deux transmetteurs synchros 120,121.
Les bobi- nes monophasées des rotors de ces synchros sont excitées depuis une source de f. é.m. alternative, tandis que les stators compor- tant chacun la bobine habituelle à trois circuits, semblable à la bobine de stator des synchros 20,21, fig. 1. Les bobines de stator sont connectées à des bobines de stator semblables de moteurs répéteurs synchros 120a, 121a, dont les bobines de ro- tor sont aussi excitées depuis la même source de f.é.m. alter- native.
Les rotors des moteurs répéteurs synchros 120a, 121a sont respectivement mécaniquement connectés à la cuvette de compas 114 du bloc détecteur 110 et à la cuvette de compas 115 du bloc
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détecteur 111. Par suite de ces agencements, le système de synchro-transmission fonctionne, lorsqu'il est excité, pour amener les rotors des moteurs répéteurs 120a, 121a à tourner pour prendre des positions correspondant à celles des rotors des transmetteurs synchros 120,121, de manière que les cuvettes de compas 114, 115 tournent tous deux en'azimut pour prendre la même position angulaire par rapport au véhicule, position qui correspond à la position angulaire de l'arbre 22 de données de compas corrigées par rapport aux stators des transmetteurs synchros 120,121.
On peut définir l'axe de référence de la cuvette de compas 114 ou 115 comme étant l'axe de la cuvette qui est aligné sur l'aiguille de compas magnétique lorsque l'aiguille se trouve dans la position de référence par rapport aux électrodes 116, 117 ou 118,119, position pour laquelle ces électrodes ont des tensions égales et il n'y a pas de signal sortant du bloc détecteur. Ainsi, la condition d'un output nul d'électrodes de prise d'un bloc détecteur quelconque est que l'axe de référence de la cuvette de compas soit aligné avec le vecteur du champ magnétique à l'endroit du bloc détecteur.
Considérons un cas où l'arbre de rotor 22 des transmetteurs synchros 120, 121 sont dans une position angulaire telle que, lorsque les cuvettes de compas 114 ou 115 sont mis dans les moteurs synchros 120a, 121a dans des positions angulaires correspondantes par rapport à leurs bases, les axes de référence des cuvettes de compas sont parallèles à l'axe avant-arrière du véhicule. Supposons aussi que le véhicule ait le cap sur le méridien magnétique et qu'aucun champ déviant n'agisse aux endroits des deux blocs détecteurs. Dans ce cas, les prises de chacun des deux blocs ont une tension de signal nulle. De ce fait, il n'y a pas d'input dans l'amplificateur et le servomoteur 26 reste immobile.
La position angulaire de l'arbre 22
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pour laquelle on obtient ce résultat peut être appelée position de référence de l'arbre 22 et le cadran 23a du compas peut être ajusté, lorsque l'arbre est dans sa position de référence, de manière que l'aiguille 23 indique le Nord magnétique du cadran du compas.
Si le véhicule change alors de cap, les prises 116,117 et 118,119 des blocs détecteurs 110,111 fournissent des outputs de signal différents de zéro et égaux entre eux, avec ce résultat que le servo-moteur 26 fait tourner l'arbre des données 22. Les moteurs synchros 120a, 121a font tourner les cuvettes de compas de manière correspondante. Le processus se poursuit jusqu'à ce que les axes de référence des cuvettes de compas 114, 115 s'alignent de nouveau sur le méridien magnétique. Cela se produit lorsque l'arbre 22 a tourné depuis sa position de référence du même angle que celui dont a tourné le véhicule depuis le méridien magnétique. L'aiguille 23 indique donc le cap du véhicule.
Considérons à présent les effets des champs déviants.
.A cet effet, supposons d'abord que les blocs détecteurs 110, 111 soient situés en les deux points X, Y, envisagés à propos de la fig. 1, et tenons compte des champs déviants en ces points en supposant qu'aucun champ déviant n'était présent jusqu'à l'instant où des champs déviants Q-. , Q2 viennent brusquement à exister. Par suite de la venue à l'existance de ces champs déviants, les vecteurs de champ résultant en X et Y changent de direction ; les électrodes 116,117 du bloc détecteur 110 y répondent en fournissant une tension de signal de sortie qui constitue une mesure de l'angle de déviation au point X; semblablement, les électrodes 118,119 du bloc détecteur 111 fournissent une tension de signal de sortie qui constitue une mesure de la déviation au point Y.
Comme dans le système de la fig. 1, ces tensions de signal sont combinées ou rendues corrélatives
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dans le circuit d'input de l'amplificateur 25, la corrélation étant effectuée de manière que la première tension soit pondérée par rapport à la deuxième tension, le facteur de pondération k ou, plutôt, -k, étant déterminé par le réglage du potentiomètre 135. Il s'ensuit que le servo-moteur 26 fait tourner l'arbre des données 22 d'un petit angle. Idéalement, si le dispositif corrélateur était de nature à corriger exactement la déviation, l'arbre 22 ne doit pas tourner du tout, mais bien garder la même position angulaire qu'en l'absence des champs déviants.
Toutefois, dans le système de la fig. 2, la correction n'est pas exacte et l'arbre 22 et, donc, les cuvettes de compas 114,115 tournent d'un petit angle qui constitue l'erreur résiduelle du système.
Si les angles de déviation en X et Y sont appelés Q1 et Q2 et qu'on indique par E l'angle d'erreur résiduelle, la position de repos du système est déterminée comme celle où le signal d'input total de l'amplificateur s'annule. Les signaux d'output des blocs détecteurs sont proportionnels aux tensions de dés- équilibre développées aux bornes des électrodes de prise 116, 117 ou 118, 119. Celles-ci sont approximativement proportionnelles aux angles que les aiguilles de compas font avec les axes de référence de leurs cuvettes de compas, pourvu que ces angles soient petits. Dans la position de repos, ces angles sont Q1- E et Q2- E, respectivement.
Puisque les signaux des prises sont proportionnels à ces angles, le signal d'input total de l'amplificateur est donc proportionnel à (Q2- E) - k(Q1 E) grandeur qui s'annule pour (1 - k)E =Q2- kQ1
L'angle de déviation Q1 est produit en ajoutant vectoriellement le vecteur S-, c'est-à-dire KS2 au vecteur H, et ne vaut pas exactement K fois l'angle de déviation Q2 produit en
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ajoutant vectoriellement le vecteur S2 au vecteur H (voir'fig.3) Toutefois, si X et Y sont des points tels que le plus grand champ déviant KS2 au point X est considérablement plus petit que le champ terrestre, de sorte que l'angle déviant en ce point est petit, l'erreur commise en supposant Q1 égal à KQ2 est petite. De ce fait, en ajustant k de manière que kK = 1, on obtient (1 - k)E = 0 avec une petite erreur seulement.
De ce fait, pourvu aussi que 1 - k ne soit pas petit, c'est-à-dire pourvu que le champ déviant en Y soit considérablement plus petit que le champ déviant en X, si bien que leur rapport, mesuré par le facteur K, est de l'ordre de grandeur de 2 ou est même plus grand que 2, il suit que E est approximativement nul. Ainsi, l'angle d'erreur, auquel le système de la fig. 2 règle l'arbre de données de compas corrigé 22 en réponse aux champs déviants, est très petit et certainement très considérablement plus petit que les déviations non corrigées à l'un quelconque des points X et Y.
Le systeme de la fig. 2 peut être considéré comme calculant des données de compas corrigées, obtenues sous forme de position angulaire de l'arbre 22, en supposant que les angles de déviation aux endroits des blocs détecteurs sont dans le rapport de K à 1. Il a été montré que les erreurs du système sont petites si les blocs détecteurs sont situés aux points X, Y où les champs déviants eux-mêmes sont dans le rapport de K à 1.
Il est généralement possible de trouver une position X', dans le voisinage de X, ou de trouver une position Y' dans le voisinage de Y, telle que le système de la fig. 2 présente des erreurs moindres pour les positions X' et Y ou pour les positions X et Y' que pour les positions X et Y. Ainsi, le système de la fig. 2 peut, en pratique, être agencé pour fournir des données de compas corrigées qui sont même plus dépourvues des effets
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d'erreurs de déviation que ne le montre l'analyse ci-dessus.
Une réalisation, constituant une variante possible de l'invention, peut être réalisée en employant des compas magnétiques transmetteurs en tant que blocs détecteurs de champ magnétique de l'invention, au lieu des blocs à magnétomètre 10, 11, dans un agencement autrement semblable à celui de la fig. 1.
Des compas magnétiques transmetteurs de diverses espèces ont été proposés qui, d'une manière ou d'une autre, utilisent la position angulaire de l'aiguille de compas magnétique pour régler la distribution du courant vers deux ou plusieurs canaux de signal ou la production de f. é.m. dans ces derniers, de ma- ni@@re que ces courants ou f. é.m. varient continûment avec la position angulaire de l'aiguille de compas dans une cuvette ou récipient de compas, sur les 360 des positions angulaires possibles.
Dans certaines de ces propositions, comme par exemple dans le compas magnétique selon le brevet 409027 susdit, la cuvette de compas est tournée en azimut par un servo-moteur pour suivre l'aiguille de compas magnétique et, de ce fait, une ligne de référence de la cuvette de compas est toujours gardée alignée sur le méridien magnétique (en l'absence de champs déviants). Dans ces systèmes de compas, un transmetteur synchro peut être actionné par la cuvette de compas pour transmettre plusieurs tensions de signal à un récepteur synchro éloigné.
Deux compas magnétiques de cette espèce peuvent être utilisés en tant que détecteurs de champ magnétiques dans un système selon l'invention et les tensions de signal provenant des transmetteurs associés aux deux compas peuvent être respectivement appliquées à deux récepteurs synchro, semblables aux récepteurs 20,21 de la fig. 1, agencés pour actionner un arbre commun 22 au moyen d'un servo-moteur 26, de la même manière que fig. 1.
Dans une réalisation, constituant une variante, de l'invention, faisant usage de compas magnétiquestransmetteurs en tant
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que blocs détecteurs, le compas magnétique transmetteur est d'un type différent, dans lequel la cuvette de compas est destinée à être montée sur le véhicule avec une relation azimutale fixe par rapport à l'axe avant-arrière du véhicule, et dans lequel les données de compas sont prélevées par un effet de réglage multiple, exercé par le compas magnétique sur plusieurs circuits.
Par exemple, l'aiguille de compas magnétique peut, par sa position angulaire dans la cuvette de compas, régler les résistances électriques de plusieurs parcours de courant passant par un liquide conducteur, ou peut régler plusieurs circuits inductifs ou plusieurs impédances capacitives de plusieurs circuits de courant à haute fréquence. Les variations des résistances ou des impédances des circuits électriques, produites lorsque l'aiguille tourne par rapport à la cuvette de compas, sont utilisées pour régler les grandeurs des tensions de sortie appliquées à plusieurs circuits, de manière que ces tensions puissent constituer des données de compas. Ici encore, un certain nombre de compas transmetteurs de ce type ont été proposé antérieurement.
Généralement, les tensions de sortie sont produites par des dispositifs construits de manière que les tensions conviennent à l'application à un récepteur synchro convenablement bobiné pour déterminer la position angulaire d'un champ magnétique alternatif dans le stator du récepteur.
Des exemples de ces propositions sont constitués par les compas transmetteurs illustrés par le brevet britannique 647206 et par la fig. 3 du brevet britannique 621014. Généralement, ces compas transmetteurs connus peuvent être employés au lieu des blocs détecteurs 10 et 11 de la fig. 1 et les données de compas fournies par eux peuvent être reçues par des synchros convenablement bobinés, correspondant aux synchros 20,21, le système modifié fonctionne d'une manière fort pareille à celle de la fig. 1, mais avec un résultat quelque peu modifié.
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Dans les réalisations qui font usage de compas magnétiques transmetteurs et non de magnétomètres, en tant que blocs détecteurs, la'correction de l'erreur de déviation par le procédé de l'invention n'est qu'approximative et n'est pas exacte, car ces systèmes calculent la correction sur la même base que le système de la fig. 2.
Il peut être désirable, dans certaines circonstances, de faire usage de plus de deux blocs détecteurs et la présente invention s'étend à ces cas. Par exemple, en appliquant l'invention pour constituer un système de compas corrigé pour déviation dans un véhicule particulier, il peut arriver qu'il n'y ait pas de paire convenable de points X et Y, ayant la propriété désirée que les champs,déviants en X et Y soit en rapport constant, alors que K diffère appréciablement de 1. Il peut arriver que, pour une telle paire, un des points convienne pour le montage d'un bloc détecteur et que l'autre soit inaccessible sans l'érection d'une structure importante et autrement inutile sur le véhicule, ou se trouve en un endroit où il y a déjà des appareillages ou une partie structurelle du véhicule.
Dans ces cas, il peut être commode de remplacer un bloc détecteur, par exemple celui du point Y, par deux blocs détecteurs espacés de part et d'autre du point Y, en faisant usage de deux blocs pour produire une tension de signal équivalente à celle qui serait produite par un seul bloc situé en Y.
En outre, on peut trouver qu'en une paire de points convenables X, Y, les champs déviants ont approximativement, mais non exactement, un rapport constant K et qu'en une autre paire X', Y', il y ait semblablement seulement une approximation de rapport constant, qui peut être la même grandeur K ou une grandeur différente K'. Les principes de l'invention, appliqués à un système faisant usage d'une paire de blocs détecteurs en X et Y, ne donnent pas une compensation exacte, si bien que de
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petites erreurs résiduelles, variant avec le cap du véhicule, apparaissent dans les données. Des résultats semblables seraient obtenus en employant des blocs détecteurs situés en X' et en Y'.
Dans ce cas, il serait possible, en employant une paire de blocs détecteurs situés en X et en Y et une autre paire de blocs situés en X' et en Y', et en faisant usage d'un circuit de corrélation qui fonctionne selon les outputs de tous les quatre blocs, et dans lequel des facteurs de pondération convenables sont attachés à au moins trois d'entre eux, d'obtenir de meilleurs résultats qu'avec une seule paire de blocs détecteurs.
Le système de compas magnétique selon l'invention, comme tous les autres compas magnétiques, peut être considéré à deux points de vue. Selon le premier point de vue, il sert à déterminer le cap d'un véhicule ou, peut-être, de quelque objet dont la position azimutale sur un véhicule peut varier, par rapport au Nord magnétique. Selon le second'point de vue, il sert à déterminer la direction, dans un plan horizontal, de la composante horizontale du champ magnétique terrestre par rapport à une ligne de référence horizontale d'un bloc détecteur, ou par rapport à des lignes de référence parallèles de plusieurs blocs détecteurs.
Il s'acquitte de cette tâche, parce que chaque bloc détecteur répond seulement à la composante du champ magnétique à l'endroit du détecteur, disposée dans un plan particulier du bloc détecteur et parce que le bloc détecteur est maintenu dans ce plan horizontal. Ainsi, dans le système de la fig. 1, les détecteurs de champ magnétique répondent seulement au champ magnétique dans le plan formé par les trois bras du'dispositif détecteur, plan qui est gardé horizontal.
Selon une variante de l'invention, une version modifiée du système de la fig. 1 est utilisée dans laquelle chacun des deux blocs détecteurs est agencé de manière que le plan de ses trois
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bras se maintienne dans le plan méridien de son lieu, par,exemple par un montage pendulaire dans un support réglé en azimut de manière à garder une orientation fixe par rapport à la direction du Nord magnétique, ainsi que l'assure un système de compas magnétique tel que celui de la fig. 1. Dans cette variante de l'invention, l'appareil est semblable, sous d'autres rapports; à celui de la fig. 1. Il fonctionne alors pour déterminer la direction du champ terrestre dans'un plan méridien parallèle aux plans des deux blocs détecteurs. Un tel agencement constitue donc un indicateur d'angle d'inclinaison magnétique ou inclinomètre.
Si les deux blocs détecteurs sont installés sur un véhicule aux points X, Y, où les vecteurs des champs déviants sont dans le rapport de K à 1, le système peut alors être amené, de la même manière que pour le système à compas magnétique de la fig. 1, à donner une mesure de l'angle d'inclinaison, corrigée en ce qui concerne les effets des champs déviants, simplement en réglant le potentiomètre 24 pour qu'il donne un output égal à une fraction k de son input égal à 1/K.
REVENDICATIONS.
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