Камертонный генератор

Камертонный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11932585 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2211.79 (21) 2843589/18-09

Р1 М К„з с присоединением заявки ¹

Н 03 В 5/ЭО

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано Э00582. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 300582

И31УАК 621.373.

421. 12 (088.8) о

Ю.Н.Родионов, Ю.А. Алексеев, Ю.Н. и В.И. Высоков (72) Авторы изобретения

Особое конструкторское бюро технической кибернетики Ленинградского политехнического института им. М.И. Калинина (71) Заявитель (54) КАМЕРТОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в электромеханических модуляторах.

Известен камертонный генератор, содержащий постоянный магнит с распо ложенными на нем обмотками возбуждения и обратной связи, в поле которого помещен камертонный вибратор, а также усилитель, вход которого соединен с обмоткой обратной связи (l), Недостатком такого камертонного генератора является нестабильность амплитуды механических колебаний при изменении внешних условий вследствие зависимости,ее от добротности камертонного вибратора.

Известен камертонный генератор, содержащий камертонный вибратор, снабженные магнитопроводами первые обмотки возбуждения и обратной связн, а также последовательно соединенные преобразователь энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блох управления и модулятор, первый выход которого соединен с выводами первой обмотки возбуждения (2).

Однако известное устройство имеет низкий КПД.

Цель изобретения — повышение КПД камертонного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в камертонный генератор, содержащий камертонный вибратор, снабжен- . ные магнитопроводами первые обмотки возбуждения и обратной связи, а также последовательно соединенные преобразователь энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блок управления и модулятор, первый выход которого соединен с выводами первой обмотки возбуждения,1введены снабженные магнитопроводами вторые обмотки возбуждения и обратной связи., преобразователь энергии механи:, ческих колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний выполнен в виде дифференциального электромагнитного преобразователя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выводами первой и второй обмоток обратной свя зи, а выход которого соединен с сигнальным входом модулятора, который выполнен в виде амплитудного модулятора, второй выход которого соединен с выводами второй обмотки возбуждения, при этом первме и вторые обмот932585

Предлагаемый генератор, в отличие от известного при заданной частоте и амплитуде колебаний имеет в 2ки возбуждения и обратной связи раз; мещены симметрично относительно камертонного вибратора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого камертонного генератора. 5

Камертонный генератор содержит камертонный вибратор 1, две снабженные магнитопроводами обмотки 2 и 3 возбуждения, две снабженные магнитопроводами обмотки 4 и 5 обратной 10 связи, преобразователь б энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блок 7 управления, модулятор 8. Вибратор конструктивно вы- 15 полнен в виде балки, один конец. которой закреплен в опоре 9, а на втором закреплена диафрагма 10, с двумя симметрично расположенными группами щелей.

Камертонный генератор работает следующим образом.

Генератор представляет собой электромеханическую автоколебательную систему с двухпетлевой обратной связью. Первая петля положительной обратной связи содержит вибратор 1, обмотки 2-5, преобразователь 6 и модулятор 8. Вторая петля отрицательной обратной связи, кроме перечисленных включает в себя блок 7.

Через обмотки 4 и 5 в противоположных направлениях протекают постоянные токи. Значения этих )токов практически не зависят от сопротивле ния обмоток 4 и1.5. 35

Постоянные тока Э создают в магнитопроводах обмоток 4 и 5 магнитные потоки, которые замыкаются через вибратор 1, дважды проходя через зазоры

Х4 и 40

При колебаниях вибратора 1 зазоры

Х и ig изменяются во времени t про- "

1 тивофазно. Их можно представить в виде суммы (t) fî Ф g (t). (1) 45 где Х - зазор между магйитопроводас ми обмоток 2-5 и вибратором 1 в его нейтральном положении;

2(Ц" переменная составляющаяея зазора.

При равйых площадях p» — p =S в се. чении магнитопроводов обмоток 2"5 общее магнитное сопротивление зазора для потока равно

R„, ц-ее„, ц/Е р.а(ео1еЩ/рр, (i) где р — магнитная проницаемость среды в зазоре.

Магнитопроводы всех обмоток и виб- 60 ратор 1 выполнены из магнитомягких материалов с высокой магнитной проницаемостью. Вибратор 1 при колебаниях никогда не соприкасается с магнитопроводами обмоток (обычно f(t)/ 65

Хо 4 0,5...0,8) . Поэтому сумма магнитнйх сопротивлений рассматриваемого магнитопровода и вибратора 1 в любой момент времени много меньше магнитного сопротивления К,е () соответствующего зазора, которое, следовательно, и определяет значение потока

041 ФЛ4,s 04кФ(Л )ьр (ь)

4,6 й„ (Ц 2(6о1 E()) где w — число витков обмоток 2-5;

34 - полый ток в обмотке 4 или 5.

Знаки плюс соответствуют обмотке

4, минус — обмотке 5. Рассеянием потока пренебрегаем.

На основании закона электромагнитной индукции в результате измене" ния во времени потока ф4 (1) в рассматриваемых обмотках 4 йли 5 возникает ЭДС, равная

-8 с1 еР4,5() из которой на выходе преобразователя б формируется периодическое напряжение U<(t) с частотой повторения 4l, которая пропорциональная амплитуде m и амплитудой, пропорциональной амплитуде колебаний вибратора 1.

Напряжение Ug(t) поступает на вход блока 7, в котором сравнивается с заданным значением. Пульсирующее раэностное напряжение интегрируется и поступет в качестве упраэляющего напряжения на управляющий вход модулятора 8 в соответствующей полярности и используется для регулирования показателя затухания К;

Вследствие наличия потоков рассеяния обмоток 2-5, между ними имеется магнитная связь. В результате этого в обмотки 4 и 5 обратной связи из обмоток 2.и 3 возбуждения наводятся

ЭДС помехи, которые могут затруднить выделение полезного сигнала обратной связи и сравнение его амплитуды с заданным уровнем, поэтому может понизиться точность стабилизации амплитуды колебаний. При выбранной форме магнитопроводов обмоток 2-5 потоки рассеяния и, следовательно, помехи минимальны, так как магнитные потоки большую часть пути проходят по магнитопроводам. Дальнейшее ослабление помех обеспечивается благодаря использованию пар идентичных обмоток возбуждения. и обратной связи, сиьметрии из расположения относительно вибратора 1, симметрии переменных составляющих сигналов возбуждения и симметрии включения обмоток 4 и 5.

При соответствующих направлениях .включения обмоток 2-5. имеет место практически полнйя вэа мокоь пенсация помех.

932585

Формула изобретения

СОставитель Л.Ананьева

ТехредТ. Маточка Корректор A-Ференц

Редактор Н.Гришанова

Заказ 3799/74 Тираж 954 : Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП, Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 раз более низкое энергопотребление и высокий КПД.

Камертонный генератор, содержащий камертонный вибратор, снабженные магнитопроводами первые обмотки возбуждения и обратной связи, а также последовательно соединенные преобразователь энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блок управления и модулятор, первый выход которого соединен с выводами первой обмотки возбуждения, о.т л и ч а ю— 15 шийся тем, что, с целью повыше ния КПД, в него взведены снабженные магнитопроводами вторые обмотки возбуждения и обратной связи, преобразователь энергии механических 20 колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний выполнен в виде дифференциального электромагнитного преобразователя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выводами первой и второй обмоток обратной связи,. а выход ксторого соединен с сигнальным входом модулятора, который выполнен в виде амплитудного мо" дулятора, второй выход которого соединен с выводами второй обмотки возбуждения, при этом первые и вторые обмотки возбуждения и обратной связи размещены симметрично относительно камертонного вибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3.559.100, кл. 331-116, 25, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 562053, кл. Н 03 В 5/30, 03.11.75 (прототип).