Магнитоэлектрический гальванометр Советский патент 1986 года по МПК G01R5/02 

125

нансных колебаний подвижной части. Для этого каждая букса 9 и 10 подвижной части выполнена в видеY-образной биметаллической пластины из магнитострикционных материалов с коэффициентом магнитострикции противоположных знаков. На чертеже показаны: зазор 1, nocTOHHHbtfi магнит 2, рамка 3, подвешенная на пружинах 4 и 5 в обойме 6 с помощью растяжек 7

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве устойчивых к механическим воздействиям магнитоэлектрических гальванометров применяемых, например, в авиации.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости магнитоэлектрического гальванометра путем предотвраще ния резонансных колебаний подвижной части.

На фиг.1 изображен предлагаемый гальванометр, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З разрез А-А на фиг.1 (положение буксы в магнитном поле в нулевом и рабочем положениях рамки) .

Магнитоэлектрический гальванометр содержит помещенную в рабочем зазоре 1 постоянного магнита 2 рамку 3, подвешенную на амортизационных пружинах 4 и 5 в обойме 6 с помощью растяжек 7 и 8, укрепленных внутренними концами на рамке с помощью установленных на торцах рамки букс 9 и 10, расположенных в поле 11 постоянного магнита. Каждая из букс 9 и 10 выполнена в виде биметаллической пластины Y -образной формы, закрепленной одной из боковых сторон на рамке 3 и содержащей слои из магнитострикционных материалов с коэффициентами магнитострикции противоположных знаков, причем наружный слой 12 и 13 каждой из пластин выполнен из материала с положительны коэффициентом магнитострикции. В качестве, магнитострикционных материалов для изготовления биметалли

31

и 8, поле 11 постоянного магнита.На- ружньпЧ слой 12 и 13 каждой биметаллической пластины выполнен из пермаллоя, имеющего положительньй коэффициент магнитострикции. Виброустойчивость повышается путем изменения собственной частоты поперечных колебаний подвижной части в момент возникновения резонанса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ческих пластин могут быть использованы никель и пермаллой, причем наружный слой 12 и 13 пластин выполнен из пермаллоя, имеющего положительный коэффициент магнитострикции. Рамка 3, буксы 9 и 10 и растяжки 7 и 8 образуют подвижную часть гальванометра.

Устройство pa6oTaet следующим образом.

При протекании тока по обмотке рамки 3, находящейся в поле магнита 2, возникает вращающий момент под действием которого рамка 3 поворачивается вокруг своей оси до положения, при котором вращающий момент оказывается уравновешен противодействующим, создаваемым растяжками 7 и 8.

При совпадении частоты внешней вибрации с собственной частотой поперечных колебаний возникают резонансные поперечные колебания подвижной части гальванометра. Эти колебания сопровождаются одновременно возникающими крутильными колебаниями вокруг оси вращения рамки 3 (2-7. , фиг.1). При крутильных колебаниях жестко закрепленных на рамке 3 букс 9 и 10 в поле 11 рассеяния постоянного магнита 2 изменяется (фиг.З) эффективная площадь букс 9 и 10, пронизываемая силовыми линиями магнитного поля (в положении буксы 9, показанном на фиг.З пунктиром, основание V -образной пластины уже не перпендикулярно силовым линиям поля 11, как в положении, показанном сплошной линией, а повернуто к направлению силовых лиНИИ под острым углом). Так как буксы 9 и 10 выполнены из магнитострик- ционных материалов, то такое изменение эффективной площади, эквивалентное изменению магнитного поля, приводит к деформации букс 9 и 10. Выполнение наружного слоя 12 и 13 биметаллических пластин букс 9 и 10 из материала с положительным коэффициентом магнитострикции, а внутреннего - с отрицательным приводит к сжатию пластин при изменении магнитного поля вдоль продольной оси Z-Z . Это, соответственно, приводит к увеличению натяжения растяжек 7 и 8 и частоты поперечных колебаний подвижной части, связанной с усилием натяжения зависимостью

W.

га

.

где

Ы.

Т и Е ш собственная частота поперечных колебаний подвижной частоты , усилие натяжения и длина растяжек , масса подвижной части. Изменение частоты поперечных колебаний приводит к мгновенному срыву резонансного режима. Как показали испытания, даже в наихудшем случае, когда внешняя вибрация с частотой, совпадающей с собственной частотой поперечных колебаний, действует продолжительно, описанный процесс не позволяет подвижной части затянуться в резонансный режим и значительно повышает виброустойчивость гальванометоа.

Кроме того, при рабочем отклонении подвижной части гальванометра по действием измеряемого тока (на фиг.З нулевое, обесточенное, положение показано линией 0-0, рабочее направление поворота-стрелкой) в процессе закручивания растяжек 7 и 8 жесткость подвижной части на кручение несколько увеличивается, что уменьшает чувствительность гальванометра ближе к концу шкалы и ухудшает линейность.

10

f5

20

25

30

В предлагаемой конструкции устройства уменьшение эффективной площади при расположении слоя с положительным коэффициентом магнитострикции на наружной стороне пластин букс 9 и 10 приводит к постепенному уме(гьшению сжатия пластин при паразитных колебаниях по мере увеличения рабочего отклонения подвижной части, и, соответственно, компенсации изменения натяжения растяжек 7 и 8. Жесткость подвижной части на кручение пропорциональна усилию натяжения растяжек, поэтому, предлагаемое расположение слоев бггметаллических пластин позволяет одновременно вьфавни- вать жесткость на кручение по всей длине шкалы, и тем самым, увеличивать линейность гальванометра.

Таким образом, предлагаемая конструкция гальванометра обладает повышенной ппброустойчивостью за счет автоматического срыва возникающих резонансных режимов, что достигается изменением собственной частоты поперечных колеба} ий подвижной части в момент возникновения резонанса. Кроме того, шкала предлагаемого гальванометра характеризуется повышенной линейностью.

Формула изобретения

1.Магнитоэлектрический гальванометр, содержащий подвижную часть, вынолнеин то в виде рамки с двумя торцовьми буксами, размещенной на растяжках в ноле постоянного магнита, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,

с целью повьш1ения виброустойчивости, каждая букса подвижной части выполнена в В1оде V -образной биметаллической пластины из маг-нлтострикционных материалов с коэфф1Н1иентом магнитострикции противоположных знаков.

2.Гальванометр по п.1, о т л и- чающийся тем, что наружньй слой биметаллических пластин выполнен из материала с положительным коэффициентом ма гнитострикдии.

// /7 ;;

Л /

N

12

/П/ 2

. // /

Фиг 2

Редактор О. Бугир

Составитель С. Шумилишская

Техред В.Кадар Корректор Л. Патай

Заказ 4618/46 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Фыг.З

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при производстве устойчивых к механическим воздействиям магнитоэлектрических гальванометров, применяемых, например, в авиации. Цель изобретения - повышение виброустойчивости магнитоэлектрического гальванометра достигается путем предотвращения резаi сл