Устройство для контроля параметров герконов Советский патент 1987 года по МПК H01H11/04 H01H49/00 

нусоидалыюм изменении возбуждающего магнитного поля энергия, запасенная ВД; пропорциональна квадрату напряжения на выходе пьезоэлемента 6 или установленного на контролируемой КД„ Добротность КД определяется как 1

Q К где К - коэффициент про

UjT

порциоиальности; 11,, - напряжение на выходе пьезоэлемента 6 или 7;U - напряжение на эталонном резисторе 4. Напрялсение с выхода пьезоэлемента 6

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке, производстве и исследовании параметров герметизированных магнитоуправляемых контак- тов (герконов),

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля napar-ieTpa добротности,

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для контроля параметров герконов содержит усилитель 1 мощности с подключенными к его выходу ча- стотомером 2 и последовательно сое- диненньши катушкой 3 возбуждения и эталоннь м резистором 4, а вход усилителя 1 подключен к выходу регуля- тора 5 глубины обратной связ, первьш 6 и второй 7 вибропреобразователи, размещаемь е на выводах геркона МК и подключенные через переключатель 8 к входу регулятора 5 глубины обратной связиS блок 9 управления, первый вход которого подключен к управляющему входу регулятора 5 глубины обратной связи, второй выход - к запускающему входу частотомера 2, а третий выход - к выпрямителю 10, выход которого под- ключен к катушке 11 управления, а также .последовательно соединенные входной усилитель 12, фазовращатель 13 и полосовой фильтр 14, выход которого подключен к входу усилителя 1 . мощности,и блок 15 автоматической регулировки усиления, вход которого

3

поступает на вход первого квадратичного детектора 16, а на вход второго квадратичного детектора 17 поступает

напряжение с эталонного резистора 4, Выходные напряжения квадратичных детекторов 16 и 17 подаются на соответствующие входы блока 18 деления, а с его вькода - через масштабный усилитель 19 на блок 20 инди1 ации. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства и сократить время на определение параметра добротности КД геркона. 1 ил.

подключен к контр эльному выходу усилителя 1 мощности, а выход - к управляющему входу усилителя 12, и, кроме того, первьи 16 и второй 17 квадра„.ijf;

тичные детекторы, входы которых подключены соответственно к входу входного усилителя (или к одному из вибропреобразователей) и к точке соединения катушки 3 возбуждения и эталонного резистора 4 а выходы - к входам блока 18 деления, выход которого через масштабный усилитель 19 подключен к индикатору 20 величины добротности.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый геркон МК помеща- ют в зону действия магнитных полей катушек 3 и t1 и присоединяют механически выводы его контакт-деталей к пьезоэлектрическим вибропреобразователям 6 и 7, Затем один из пьезоэлектрических преобразователей подключают с помощью переключателя 8 к входу входного усилителя 12. После этого начинает работать блок 9 управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на контро- лируемьш геркон МК и взаимодействие элементов всего устройства. При этом первоначально с выпрямителя 10 подается импульс постоянного тока в катушку 11 управления, с помощью которой осуществляется воздействие на контакт-детали геркона импульсов магнитного поля постоянного направления в результате чего геркон ориентиру312

ется в нужном положении по отношению к катушке 3 возбуждения, и его контакт-детали при этом смыкаются Затем подача тока в катушку управления резко прекращается, что приводит к размыканию контакт-деталей геркона и к возникновению в них собственных колебаний. Механические колебания контакт-деталей передаются пьезоэлектрическим вибропреобразователям 6 и 7, с одного из них, в зависимости от положения переключателя 8, на вход входного усилителя 12 поступают электрические колебания с частотой, равной частоте собственных механичес- ких колебаний контакт-детали, Электрические колебания усиливаются входным усилителем 12, их фаза корректируется фазовращателем 13, и ПОЛОСОВОР фильтр 14 отсеивает возможные помехи и про- пускает колебания лишь в небольшом диапазоне ожидаемых частотj соответствующих возможным частотам собственньЕх колебаний контакт-деталей контролируемых герконов, после чего эти колебания усиливаются усилителем 1 мощности. Усиленные таким образом колебания электрического тока с частотой и фазой, соответствующими частоте и фазе собственных колебаний контакт- деталей контролируемого геркона МК сформированные в регуляторе 5 глубины обратной связи, подаются на катушку 3 возбуждения, где энергия их преобразуется в энергию магнитного поля переменного направления Полученным переменным магнитным полем осуществляется воздействие на контакт детали геркона для поддержания в них незатухающих собственных колебаний

Для предотвращения нарастания амплитуды колебаний контакт-деталей Б описанной автоколебательной системе предусмотрен блок 15 автоматической регулировки усиления, что обеспечи- вает постоянную-амплитуду колебаний в этой системе на таком уровне, чтобы не происходило касания колеблющихся контакт-деталей контролируемого геркона. .В результате в системе геркон- пьезоэлектрический вибропреобразователь - регулятор глубины обратной связи - усилитель мощности возникают стабильные колебания с частотой, соответствующей частоте собственных колебаний контакт-деталей контролируемого геркона. Для измерения этой частоты используется электронно-счет63

ньй частотомер 2, подключаемый к выходу усилителя 1 мощности.

Добротностью любого резонатора на- зыва ется безразмерная величина Q, характеризующая потери энергии:

, lit JL РО W„„,

где U) - резонансная частота колебаний W,, - энергия, запасаемая системой

при резонансе/ Рд - мощность потерь; ,T - энергия, расходуемая системой за время одного периода. Начальная энергия,необходимая для раскачки контакт-деталей геркона, передается с помошью катушки 11 управления. В процессе измерений дЛя. поддержания незатухающих колебаний контакт-деталей производится подпитка энергией с помощью катушки 3 возбуждения, т.е. . Энергия, запасаемая этой катушкой, определяется

. величиной -г-

Знергия-, передаваемая контакт-деталям геркона, определяется параметрами возбуждающего магнитного поля Kj -следовательно, пропорциональна квадрату тока, протекающего через катушку возбуждения. Измерение величины токЯз протекающего через катушку 3 возбуждения, производится с помощью эталонного резистора 4, включенного последовательно с этой катушкой.

При синусоидальном изменении возбуждающего магнитного поля величина энергии, запасенная колеблющейся контакт-деталью, пропорциональна квадрату амплитуды колебаний, т.е. пропорциональна квадрату напряжения на выходе пьезоэлемента, подсоединенного к контакт-детали, параметры которой измеряются. Учитьгаая изложенное, величину добротности контакт-детали определяют как

А - 1 .1.

Q - К Л- - ,

и эгг.

где К - коэффициент пропорциональности;

eoix напряжение на выходе пьезоэлемента;и - напряжение на эталонном реаисторе.

Измерение величины добротности контакт-детали производится во время

установившихся колебаний контакт-деталей oflHOBpeMCHfio с измерением частоты собственных колебаний, С этой целью напряжение с выхода пьезоэле- мента поступает на вход первого квадратичного детектора, а на вход второго подается напряжение с эталонног резистора. Выходные напряжения квадратичных детекторов подаются на соответствующие входы блока деления, а напряжение с его выхода поступает через масштабирующий усилитель на .индикатор величины добротности,

Измерение собственной частоты и добротности второй контакт-детали контролируемого геркона МК производится аналогично. С этой целью необходимо поставить переключатель 8 в другое положение и повторить описанный процесс измерения.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет одновременного измерений как частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона, так и их добротности.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров герконов, содержащее усилитель мощности, частотомер, обмотку возбуждения, обмотку управления, два вибропреобразователя, регулятор глубины обратной связи, блок управления и выпрями ель, катушка управления соединена с выпрямителем, вход которого соединен с первым выходом блока упРедактор И, Николайчук Заказ 624/59

Составитель Н. Малахова Техред В.Кадар

Тираж 699 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

0

равления, второй выход блока управления соединен с первым входом частотомера, второй выход которого соединен с первым выходом усилителя мощности, второй выход которого подключен к первому входу регулятора глубины обратной связи, второй вход регулятора глубины обратной связи соединен с вибропреобразователями, третий вход регулятора глубины обратной связи соединен с третьим выходом блока управления, а выход регулятора глубины обратной связи подключен к входу усилителя мощности, 5 причем вибропреобразователи размещены на выводах контролируемого геркона, отлича бщееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля параметра добротности, в него введены два квадратных детектора, блок деления, блок индикации, масштабный усилитель и эталонный резистор, который включен в цепь обмотки возбуждения, вход первого квадратичного детектора соединен с эталонным резистором, выход первого квадратичного детектора подключен к цервому входу блока деления, вход второго квадратичного детектора соединен с вторым входом регулятора глубины обратной связи, выход второго квадратичного детектора соединен с вторым входом блока деления, выход которого подключен к входу масштабного усилителя, выход которого соединен с входом блока индикации.

0

5

0

Корректор В. Бутяга Подписное

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при контроле параметров герметизированных контактов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет одновременного измерения частоты собственных колебаний контакт- детали (КД) и ее добротности. Определение параметра добротности в этом .устройстве проводится исходя из соотношений между запасаемой и расходуемой энергией в колебательной системе, которая включает контролируемую КД. Начальная энергия, необходимая для раскачки КД, передается с помощью катушки управления 11. В процессе измерения для поддержания неза- тухающфс колебаний КД производится подпитка с помощью катушки возбуждения (КБ) 3. Энергия, передаваемая КД геркона, определяется параметрами воз-с буждающего поля, которое реализуется KB 3. Измерение тока, протекающего через нее, производится при помощи эталонного резистора 4, включенного последовательно в цепь KB 3. При сисл кэ Х) сл 4 О5 СО