КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2010 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к области импульсной техники, а конкретнее к ключевым элементам, и может быть использовано в вычислительной технике.

Известен ключевой магнитный элемент, содержащий замкнутый магнитопровод, на боковых стержнях которого расположены обмотки возбуждения и выходная обмотка, обмотка импульсного управления, нажимной узел в виде регулировочного винта с пружиной, управляющего нажимными пластинами, закрепленными в корпусе, замкнутый магнитопровод выполнен со средним стержнем, имеющим два отверстия на оси в разных концах среднего стержня, в которых уложена обмотка импульсного управления, ось которой перпендикулярна оси среднего стержня, причем боковая поверхность среднего стержня расположена вплотную между нажимными пластинами (а.с. СССР №1439732, 1985 г. МКИ H03K 17/00, Ключевой магнитный элемент, авт. Дубинин А.Е. и др.).

Недостатком данного ключевого магнитного элемента является небольшая чувствительность, большие габариты и вес.

Известен ключевой элемент, в котором расположены управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, параллельно которым включены конденсаторы, выходными обмотками, включенными последовательно-встречно, при этом компенсационный магнитопровод жестко связан с корпусом, а управляемый магнитопровод через шарик - с нажимной пластиной, обмотка импульсного управления расположена на управляемом магнитопроводе, регулировочный винт и второй шарик, который с одной стороны контактирует с компенсационным магнитопроводом, а с другой стороны контактирует с регулировочным винтом, причем управляемый магнитопровод жестко связан с корпусом (а.с. СССР №1287276, МКИ H03C 17/00, Ключевой элемент, авт. Дубинин А.Е. и др., 1987 г.).

Недостатком данного ключевого элемента является низкие чувствительность, быстродействие и уровень выходного сигнала, что ограничивает его функциональные возможности.

Техническим результатом является повышение чувствительности, расширение функциональных возможностей и уменьшение габаритов.

Технический результат достигается тем, что в известном ключевом элементе, содержащем корпус, в котором расположены управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, и выходными обмотками, соединенными последовательно-встречно, параллельно которым включен контурный конденсатор, и обмоткой управления на управляемом магнитопроводе, дополнительно введены пьезоэлектрические элементы с обкладками на их внешних и внутренних поверхностях, соединенные между собой параллельно, и на них надеты управляемый и компенсационный магнитопроводы, и они разделены между собой эластичной немагнитной прокладкой, а обмотки возбуждения совместно охватывают магнитопроводы.

Наличие конденсатора 7 на выходных обмотках 6 позволяет усилить выходной сигнал и увеличить его чувствительность не менее чем в 2 раза, что расширяет функциональные возможности.

На чертеже показан предлагаемый ключевой элемент.

Ключевой элемент содержит корпус 1, в котором помещены управляемый 2 и компенсационный 3 магнитопроводы, разделенные между собой эластичной немагнитной прокладкой 4. На боковых поверхностях магнитопроводов расположены обмотки возбуждения 5, соединенные последовательно-согласно, и выходные обмотки 6, соединенные последовательно-встречно, параллельно которым включен конденсатор 7, и обмотку управления 8 на управляемом магнитопроводе 2. В магнитопроводах жестко зафиксированы пьезоэлементы 9 с обкладками 10, 11 на их внешних и внутренних поверхностях соответственно, соединенных между собой параллельно.

Ключевой элемент работает следующим образом. На обмотки возбуждения 5 подается переменное напряжение, а на обкладки 10, 11 пьезоэлементов 9 подается постоянное напряжение. Под действием напряжения на обкладках пьезоэлементов создаются механические колебания и возникают силы растяжения, которые направлены объемно по радиусу кольца и передаются на магнитопровод 2. Под действием сил растяжения в магнитопроводе 2 возникают механические напряжения растяжения. Векторы намагниченности доменов магнитопроводов 2, 3 располагаются в корпусе 1 по направлению растяжения и разделены между собой эластичной немагнитной прокладкой. Магнитные сопротивления магнитопроводов 2, 3 будут большими, и сигнал на выходных 6 обмотках будет равен нулю или будет минимальным, это означает, что ключевой элемент находится в положении «выключено».

При подаче на обмотку управления 8 импульсного напряжения векторы намагниченности поворачиваются по линии действия импульсного потока напряжения управления. После снятия напряжения управления векторы намагниченности остаются в этом же состоянии под действием механических напряжений. Магнитное сопротивление управляемого магнитопровода 2 уменьшается, и на выходных обмотках 6 появляется максимальный сигнал, и ключевой элемент переходит в состояние «включено».

Для выключения ключевого элемента на обмотку 8 управляемого магнитопровода 2 подается сигнал обратной полярности, и элемент переходит в предыдущее устойчивое состояние - положение «выключено».

Использование данной конструкции с пьезоэлементом позволяет уменьшить габариты и увеличить чувствительность в 2 раза.

Изобретение относится к области импульсной техники, а конкретнее к ключевым элементам, и может быть использовано в вычислительной технике. Техническим результатом является повышение чувствительности, расширение функциональных возможностей и уменьшение габаритов. Ключевой элемент содержит корпус, в котором расположены управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, и выходными обмотками, соединенными последовательно-встречно, параллельно которым включен контурный конденсатор, обмоткой управления на управляемом магнитопроводе. В него дополнительно введены пьезоэлектрические элементы с обкладками, которые расположены на внешних и внутренних поверхностях пьезоэлемента, обкладки соединены между собой параллельно и на них жестко закреплены управляемый и компенсационный магнитопроводы, которые совместно охвачены обмотками, при этом магнитопроводы разделены между собой эластичной немагнитной прокладкой. 1 ил.

Ключевой элемент, содержащий корпус, в котором расположены управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, и выходными обмотками, соединенными последовательно-встречно, параллельно которым включен контурный конденсатор, обмоткой управления на управляемом магнитопроводе, отличающийся тем, что в него дополнительно введены пьезоэлектрические элементы с обкладками, которые расположены на внешних и внутренних поверхностях пьезоэлемента, обкладки соединены между собой параллельно и на них жестко закреплены управляемый и компенсационный магнитопроводы, которые совместно охвачены обмотками, при этом магнитопроводы разделены между собой эластичной немагнитной прокладкой.