Подвижная система зеркального гальванометра Советский патент 1986 года по МПК G01R1/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах со световым отсчетом, например в осциллографи- ческих гальванометрах.

Цель изобретения - повышение надежности подвижной системы за счет улучшения крепления зеркала, исключения температурных деформаций и небаланса масс.

На фиг. 1 изображена верхняя часть подвижной системь с крепежной пластиной прямоугольной формы, размеры в плане которой меньше соответствующих размеров зеркала, вид спереди; на фиг. 2 - узел соединения зеркала с пластинами и растяжкой, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел крепления зеркала с крепежной пластиной прямоугольной формы, ширина которой рав-20 больше ширины, то целесообразно пласна ширине зеркала, а длина меньше длины зеркала, вид спереди; на фиг. 4 - вариант исполнения узла крепления зеркала с круглой крепежной пластиной.

Предлагаемое устройство состоит из рамки 1, подвешенной на растяжка 2, пркчем одна из растяжек 2 охватывает крепежную пластину 3, к перед- ней плоскости которой прикреплено зеркало 4, а к задней плоскости - дополнительная пластина 5. Рамка I и пластина 3 размещены в петле 6 растяжки 2.

С целью исключения тепловьгх де- формаций зеркала дополнительная пластина 5 и крепежная пластина 3 выполняются из материала с ТКЛР, равным или близким ТКЛР зеркала, например стекла.

Ширина средней пластины 3 выбирается равной или большей ширины рамки d в плоскости зеркала.

Пластина 3 крепится к зеркалу 4 симметрично относительно п|)одольной оси подвижной системы.

Форма пластины 3 может быть различной. В показанных на фиГ. 1 и 3 зеариантах устройства пластина 3 выполнена в виде прямоугольника, размеры которого имеют различное соотношение с размерами прикрепленного к нему зеркала 4.

В конструкции устройства, показан- Достижение необходимой чистоты

ной на фиг. 1 и 2, оба размера плас- 5 поверхности боковых rpaHeij пластин, тины 3 меньше соответствующих разме- имеющих толщину больше 0,1 мм, .тре- ров зеркала 4. С целью облегчения бует шлифовки боковых граней, что сборки зеркала с пластипой предпоч- в связи с малыми размерами таких

1228019

тительно, чтобы нижний торец пласти ны 3 совпадал с нижним торцом зерка ла А. Кроме того, такое исполнение позволяет в максимальной мере использовать эффект уменьшения длины подвижной системы за счет вьтолнения треугольника петли 6 в пределах участка между верхними торцами пластины 3 и зеркала 4. При этом исходя

из оптимальных размеров вьш1еупомяну- того треугольника, высота пластины 3, измеряемая в направлении оси подвижной системы, выбирается меньше высоты зеркала 4 на величину, равную

0,5-2 от ширины пластины 3.

В том случае, если зеркало 4 вытянуто в направлении оси подвижной системы, т.е. если высота его, измеряемая вдоль оси подвижной системы.

тину 3 выполнять одинаковой ширины с зеркалом 4, а высоту пластины 3 - меньше высоты зеркала 4 (фиг. 3).

Если в подвижной системе применяется зеркало, ширина которого превышает его высоту, то высота пластины 3 может быть выполнена равной высоте зеркала 4, а ширина пластины - меньше ширины зеркала (фиг. 4).

Прямоугольная форма предпочти- тельна для пластин 3 из твердых хрупких материалов типа стекла, карбида кремния, ситалла, бора, которые поддаются обработке только алмазным и абразивным инструментом. Однако получить необходимое качество боковых поверхностей пластин из таких материалов по традиционной технологии изготовления микрозеркал можно преимущественно при толщине пластин не более 0,1 мм. Это связано с тем, что деление сошлифованной до нужной толщины заготовки на пластины нужных размеров производится путем раскалывания ее по предварительно нанесенным алмазным резцом прямолинейным рискам. При этом, как показьшает практика, при большой толщине грани пластин получаются неперпендикулярными к плоскости основания, на них появляются местные сколы и-острые выступы, препятствующие креплению к ним растяжек.

пластин сопряжено со значительным усложнением технологии и увеличением трудоемкости.

Поэтому при толщине пластины 3 большей О,1 мм возможно вьшолнение ее в виде тела вращения. Такие пластины могут быть изготовлены любой толщины с необходимым качеством обработки боковых поверхностей из таких материалов, как металл, пластмасса, слоновая кость, например, методом точения. Боковая поверхность таких пластин может быть выполнена с буртиком или с канавкой нужного профиля, в которой размещается растяжка 2, например, круглого сечения.

При круглой форме пластины 3 (фиг. 3) возможно использование растяжек 2 большей жесткости ввиду отсутствия перегибов.

Устройство работает следующим образом.

При подаче электрического тока на обмотку .рамки 1, помещенной в магнитное поле, возникает вращающий момент электромагнитных сил взаимодействия тока и магнитного поля,под действием которого рамка 1 поворачивается вокруг продольной оси системы и закручивает растяжки 2 до тех пор, пока момент электромагнитных сил не станет равным противодействующему моменту растяжек 2. За счет механической связи рамки 1 с зеркалом 4, осуществляемой посредством петли 6, образованной растяж- I кой 2 и охватывающей рамку I и пластину 3, прикрепленную своим основанием к зеркалу 4, при повороте рамки 1 поворачивается и зеркало 4. При подаче на обмотку рамки 1 переменного тока подвижная система совершает крутильные колебания.

В предпагаемой конструкции уменьшение момента инерции и статического разбаланса достигается за счет расположения крепежной пластины по оси

28019

подвижной системы и уменьшения вылета, зеркала относительно оси вращения системы, а повьш1ение прочности соединения зеркала с растяжкой и ста5 бильности их взаимного расположения достигается за счет того, что крепежная пластина, неподвижно скрепленная с зеркалом, находится между двумя сторонами образованной верхней

10 растяжкой петли, которая при натяге растяжек плотно охватывает пластину по ее боковым поверхностям. Возникающие при этом силы трения удерживают пластину с зеркалом в петле. Кроме

15 того, дополнительная пластина обеспечивает одновременно повышение надеж- . ности крепления крепежной пластины в петле и снижение статического момента инерции системы, что в свою

20 очередь повьш1ает надежность последней в процессе воздействия градиента температуры.

Формула изобретения

1. Подвижная система зеркального гальванометра, содержащая две растяжки с петлями, в которых размещена рамка, и крепежную гшастину, на поверхности которой размещено зеркало, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введена дополнительная пластина, размещенная на противоположной поверхности крепежной пластины, установленной в петле соответствующей растяжки, при этом размеры крепежной пластины и зеркала выбираются из условий

, где f - поперечньш размер крепежной

пластины; d - ширина рамки;

-площадь крепежной пластины;

-площадь зеркала. Система по п. 1, о т л и а ю щ а я с я тем , что крепежная

S.

а;

.4

пластина выполнена круглой.

P(/«.

Q3us.3