Способ стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом

Способ стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ БАЛАНСОВОГО ОСЦИЛЛЯТОРА С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, основанный на компенсации отклонений амплитуды колебаний осциллятора изменением энергии импульсов привода ,по которому формируют импульсы напряжения, синхронизируют их с одной из полуволн индуцированного в обмотке привода напряжения, усредняют разность другой полуволны и опорного напряжения, отлйчающийс я тем, что, с целью повьнаения точности хода, и стабилиза1цга амплитуды колебаний осциллятора, преобразовьгоают импульсы напряжения в импульсы тока привода пропорционально полученной усредненной разности напряжений со знаком, обратным отклонению/амплитуды колебаний осциллятора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NIINIItN

РЕСПУБЛИК

09) (1И

4(51) С 04 С 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к автсеснам аеидетвъатви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ OGQP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3496475/24- 10 (22) 30.09.82 (46) 07.02.85. Бюл. Ф 5 (72) С.В. Мпечин, А.А. Поляков, А.М. Курицкий, А.А. Берзин и Б.И. Козлов (71) Московское производственное объединение "Второй часовой завод" и Всесоюзный заочный машинострои.тельный институт (53) 681. 11 (088. 8) (56). 1. Jahrbuch der Deutschen ,GeseHschaft fur Chronoeetrie. E.V.

Band, 22, 1971 Stuttgart, 1971

2. Заявка ФРГ Ф 2404135,. кл. 0 04 С 3/00, 1976 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ

АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ БАЛАНСОВОГО

ОСЦИЛЛЯТОРА С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

ПРИВОДОМ, основанный на компенсации отклонений амплитуды колебаний осциллятора изменением энергии импульсов привода, по которому Формируют импульсы напряжения, синхронизируют их с одной из полуволн индуцированного в обмотке привода напряжения, усредняют разность другой полуволны и опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности хода..и стабилизаЦии амплитуды колебаний осциллятора, преобразовывают импульсы напряжения в импульсы тока привода пропорционально полученной усредненной разности напряжений со знаком, обратным отклонению;амплитуды колебаний осциллятора.

1138784

1

Изобретение относится к измерению времени и может быть использовано при разработке электронно-механических часов, реле времени и других приборов времени.

Известен способ стабилизации ,амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом, основанный на изменении энергии импульсов привода путем 10 вариации длительности этих импульсов пропорционально отклонению амплитуды колебаний балансового осциллятора от стационарного значения, по которому генерируют импульсы тока привода, синхронизируют их с колебаниями балансового осциллятора, изменяют длительность импульсов тока привода в зависимости от амплитуды наведенной ЭДС в обмотке привода $1). 20

Недостатком такого способа является невысокая точность хода и стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора, вследствие несимметричной модуляции длительности им- 25 пульсов привода. Кроме того, при возрастании нагрузки на балансовый осциллятор и уменьшении напряжения источника питания происходит увеличение длительности импульсов привода до значений, превышающих время прохода магнитов балансового осциллятора над катушкой привода, что также снижает точность хода и стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом, основанный на компенсации отклонений амплитуды колебаний осциллятора изменением энергии импульсов привода, по которому формируют импульсы напряжения, син- 45 хронизируют их с одной из полуволн индуцированного в обмотке привода напряжения, усредняют разность другой полуволны и опорного напряжения (2g.

Недостатком известного способа является невысокая точность хода и стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора.

Цель изобретения — повышение точночти хода и стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора.

Эта цель достигается тем, что согласно способу стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом, основанному на компенсации отклонений амплитуды колебаний осциллятора изменением энергии импульсов привода, по которому формируют импульсы напряжения, синхронизируют их с одной из полуволк индуцированного в обмотке привода напряжения, усредняют разность другой полуволны и опорного напряжения, затем преобразовывают импульсы напряжения в импульсы тока привода пропорционально полученной усредненной разности напряжений со знаком, обратном отклонению амплитуды колебаний осциллятора.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит балансовый осциллятор 1, на дисках которого установлены магниты 2, в зазоре которых помещена катушка 3 привода, управляемый преобразователь 4 напряжение-ток, генератор 5 прямоугольных импульсов напряжения, цепь 6 синхронизации, усредняющую цепь 7, схему

8 сравнения, причем выход генератора 5 соединен с входом преобразователя 4 напряжение-ток, выход которого соединен с первым входом схемы 8 сравнения, а через цепь 6 — синхронизации - с синхронизирующим входом генератора 5, к выходу управляемого преобразователя 4 напряжение-ток также подключена катушка 3 привода, при этом на второй вход схемы 8 сравнения подано опорное напряжение, а выход схемы 8 сравнения через усредняющую цепь соединен с управляющим входом преобразователя 4 напряжение-ток.

Способ стабилизации амплитуды колебаний балансового осциллятора с магнитоэлектрическим приводом основан на следующем.

При проходе магнитов 2 балансового осциллятора над катушкой 3 привода в ней индуцируется две разнополярных полуволны напряжения. Первая из них по времени используется для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора, а вторая — для синхронизации прямоугольных импульсов напряжения. Далее производится преобразование этих импульсов в импуль11387

Составитель В.Калинин

Редактор P.Öèöèêà Техред.Л.Мартяшова Корректор Е.Сирохмай

Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 10687/37

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 сы тока привода. Для стабилизации амплитуды колебаний осциллятора первая полуволна индуцированного напряжения сравнивается с фиксированным опорным уровнем напряжения, результат сравнения усредняется, и усредненным напряжением производится подстройка коэффициента преобразования преобразователя 4 напряжение-ток, Устройство, реализующее способ, 10 работает следующим образом.

В отсутствие механических колебаний балансового осциллятора 1 индуцированное напряжение в катушке

3 привода отсутствует. Генератор 5 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения, которые преобразователем 4 преобразовываются в импульсы тока катушки 3. При этом коэффициент преобразования максимален.

Частота следования импульсов примерно равна резонансной частоте ,осциллятора 1, что приводит к возникновению и нарастанию его колебаний.

Колебания осциллятора 1, а следовательно, и магнитов 2 над катушкой 3 приводят к возникновению в ней индуцированного напряжения в виде двух разнополярных полуволн, следующих одна за другой в течение времени про- З0 хода магнитов над катушкои. Амплитуда напряжения этих полуволн пропорциональна амплитуде механических колебаний осциллятора. Вторая по времени полуволна индуцированного напряжения синхронизирует генератор 5, 35 что приводит к дальнейшему нарастанию амплитуды колебаний осциллятора, а следовательно, и нарастанию амплитуды полуволн индуцированного напряжения. Нарастание амплитуды первой полуволны, которая сравнивается с опорным уровнем в схеме 8 сравнения, приводит к появлению на ее выходе разностного напряжения. Это напряже- 45

84 4 ние усредняется и подается на управляющий вход преобразователя 4, что приводит к уменьшению коэффициента преобразования, а следовательно, и к уменьшению амплитуды импульсов тока катушки. Устанавливается стационарный режим. В этом режиме осуществляется стабилизация амплитуды колебаний осциллятора при воздействии дестабилизирующих факторов.

Стабилизация достигается за счет того, что любым отклонениям амплитуды колебаний осциллятора от стационарного значения соответствуют обратные по знаку изменения амплитуды импульсов тока привода. Так, например, увеличение момента нагрузки приводит к некоторому уменьшению амплитуды колебаний осциллйтора, а следовательно, к уменьшению амплитуды индуцированного напряжения.

Напряжение на выходе элемента 8 сравнения уменьшается, и увеличивается коэффициент преобразования преобразователя 4, а следовательно, увеличивается амплитуда импульсов тока привода, что приводит к увеличению. амплитуды колебаний осциллятора приближенно к прежнему значению.

Согласно способу при изменении. напряжения питания амплитуда импульсов тока привода остается неизменной, а следовательно, остается прак тически неизменным механический мо1 мент привода, что ке вызывает дополнительных погрешностей хода балансового осциллятора; Отсутствие в способе модуляции длительности импульсов тока привода не вызывает снижения точности стабилизации амплитуды колебаний осциллятора при больших нагрузках на него, а также не <вызывает дополнительноге потребления энергии.