Способ регулирования резонансной частоты механической колебательной системы

Способ регулирования резонансной частоты механической колебательной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскми

Соцкалнсткческии

Республик

ОП ИСАИИС .;1Я1).

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доно.1нительное и авт. свил-ву (22) Заявлено 1 07 7,ä (21) 2 1.63273/0;-I с присоединением .заявки № " (23) Приоритет (43) Опубликовано0д,0p —,—, 11к<ллетень №2с) (45) 11ата опубликования описания 02,09.77 (,г"1) M K„2

Н 03 ff 3/00

I1 03 Х 3/00

Государственный иомитет

Соввтв Министров CKP во делам иэооретеиий и отирытий (53) Vlf,K 53 т 232 (Оо < R) j1, К. Виноградов, А, Б. Минаев и Б. M. 11лужппков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский ордена Трупового Красного Знамени ин)кенерпо-физический институт (54) СПОСОБ PFГУЛИРОБАН! 1Я 1оЕЗОНА!1С11ОЙ ЧАСТОТЫ

МЕХАНИЧЕСКОЙ КОЛ1:БАТЕЛЫ10Й С1!С П МЫ!

77 Х Z (Х + СХ = О, Изобретение относится к приборостроению и может использоваться для создания измерительных приборов с частотными датчиками.

Известен способ регулирования резонансной частоты механической колебательной системы, представляющей собой пьезокварцевьтй резонатор, при нол1о пи присоединенной дополнительной массь) (1), Однако этот способ не позволяет плавно регулировать резонансную частоту в широких )0 пределах .

Известен также способ рет улирования резонансной частоты механической колебательной спстемь) путем изменения ее эквивалентной массы (2). 15

Однако этот. способ не позволяет плавно регулировать резонансную частоту в широких пределах из-за снижени,l добротности вследствие BYóñòè Iññêffx тютерь.

Целью If; о)ретени»»вл»етс» расширение 20 пределов регулирования без ухудшения добротности.

Лл» этот î в т:нособе рогу III(30BQIIII» резонанснон часто < < l л!<,lBII

Препложенный способ заключается в следующем.

Перемещение колебательной системы, описываемое дифференциальным уравнением: где: ттт — масса системы;

- декремент затухания;

C — коэффидиент упрут ости систел ьц

Х х — соответственно, первая и втооая

У производные перемещения по времени;

Х вЂ” перемещение системы, преобразу)от опнил1 из известных методов, например индукпнопным, в электрический сигнал, затем этот сит нал дифферендируют, IIðåîl

Тогда урпвн . < . и:I!:ж нпя систел1ы имеет . едуюший внп:

568149

КОХ 111 Х+ 2)X+СХ =О (К + ltd ) X + 2 f Õ т С Х = О, о щ„Х + 2 Х+ СХ =0. о+ где Ко - некоторая константа пропорцио- щ нальности, причем Ко>0;

1и1 - эффективная масса системы после приложения силы, пропорциональной ускоре нию системы.

Резонансная частота такой системы 1s выражается формулой::

11 + К ?11

Более гибкий способ регулирования ре« зонансной частоты получается за счет того, 20 что паРаметР Ко, от KoTQPolo зависит Резонансная частота систел.ы, можно плавно изменять, используя известные методы > например, изменением сопротпвления, напряжения, тока и т.д.

2S

Добротность состемы. при таком способе регулирования описывается Формулой:

« о

Q - + — a

1 где Чо - добротность исходной системы, на которую,пе действует сила;

Ц вЂ” добротность управляемой системы, к котор,>II приложена сила, пропорциональная ускоренню системы, Таким образом добротность управляемой системы псвышаетси в р И рае, итс г-и 4 может компенсировать снижение добротности нз-за акустических потерь.

На чертеже изобракено устройство для реализации предложенного способа, На ньезорезонатор 1, включенный в схему генератора с помошью наныленных на его грани электродов 2 и закрепленный консольно II держателе 3, наклеены мцнпатюрIII.lc измерительная 4 и силовая 5 обмотки, которые как одно целое с резонатором двнжутся в магнитном поле постоянного магнита 6 . С измерительной обмотки снимается э,д.с. Е, пропорциональная скорости движения резонатора, которая дифференцируется дифференцируюшим усилителем 7 и подается на параметрический преобразователь 8 с управляемым параметром К . Ток с выхо»

О да параметрического преобразователя 8 подается в силовую обмотку 5, на которую в магнитном поле действует сила, пропорциональная уже ускорению движения резонатора.

Величина этой силы регулируется параметром КО, в качестве которого используется переменное сопротивление, которое регули» рует ток Ь силовой обмотке. Для пьезоквар- цевого резонатора, совершающего Ъ згибные колебания с резонансной частотой 21 кгц, диапазон линейного регулирования составляет 3 кгц, добротность увеличивается в два раза. Ошибка регулирования не превышает

О, 1%.

Предложенный способ позволяет плавно регулировать резонансную частоту механи ческой колебательной системы в диапазоне

10-12% от номинальной резонансной частоты без снижения добротности, формула изобретения

Способ регулирования резонансной частоты механической колебательной системы t путем изменения ее эквивалентной массы, отличающийся тем, что,сцелью расширения пределов регулирования без ухудшения добротности, к механической колебательной системе прикладывают силу, пропорциональную ускорению ее движения.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе:

1. "COtltr Е11 1ПЕЕ 1Ъ т ",1969, чоС 16, N. 1, р, 79.

2. Лвторское свидетельство СССР

N . 243937, 42,К 45101, 601,ИЗЗ!46р

1 966.

568149

ff ггмратору юг.2

Составитель А. Меньшикова

Редактор О, Иванова Техред, A. Яогдан Корректор A. солтани

Заказ 2815/41 Тираж 1065 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул.и Проектная, 4