Камертон с электромагнитным возбуждением Советский патент 1988 года по МПК G09B23/06 

11417027

Изобретение относится к средствам

обучения, в частности к учебным цри- борам по физике,и может быть широко использовано в ряде лекционных наглядных экспериментов таких, например, как параметрическое возбуждение струны (опыт Мельде). сложение колебаний и т.д.

Целью изобретения является повышение удобства использования путем обеспечения самовозбуждения, повьше- ние надежности и стабильности работы

На фиг.1 приведена графическая

камертона 3 знак сигнала с катушки электромагнитного кольцеобразного датчика 5 изменяется, и на выходе усилителя-выпрямителя 6 устанавлива35

схема камертона} на фиг.2 - его элек- 5 После максимального сближения ветвей трическая схема.

Камертон с электромагнитным возбуждением (фиг.1) содержит штатив 1, держатель 2 камертона, камертон 3,

электромагнитный возбудитель 4, кото-20 тся нулевое напряжение. Транзисторы рый механически связан с держателем 2, электромагнитный преобразователь (датчик) 5 колебаний ветви камертона 3 в электрический сигнал, который в свою очередь механически связан с дер-25 жателем 2 камертона, причем датчик 5 установлен так, что при отсутствии колебаний ветвь камертона 3 находится в зазоре электромагнитного кольцеобразного датчика 5.3Q

Электрическая схема содержит (фиг.2) усилитель-выпрямитель 6, электронный токовый ключ, выполненный на транзисторах 7,8, блок 9 питания, диод 10 и резистор 11, служащие для ограничения ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке электромагнитного возбудителя 4 при запирании транзистора 8, резисторы 12,13 для ограничения TCdKa транзистора 7, делитель напряжения на резисторах 14 и 15, служащий для получения последовательности импульсов на выходе усилителя 6 со скважностью,равной 1/2, емкость 16, препятствующую возникновению высокочастотной генерации. Емкость 16 подключена параллельно обмотке датчика 5 к входам усилителя-выпрямителя 6, один из вьгаодов которого соединен с делителем напряжения (14,, 15), а выход через резистор 13 - с входом электронного токового ключа 7,8, нагрузкой которого является катушка возбудителя 4 и подключенная параллельно ей цепь из последовательно соединенных резистора 11 и диода 10.

Камертон работает следующим образом.

40

45

50

7,8 запираются, ветви камертона 3 начинают возвращаться к положению равновесия, проходя его по инерцииJ после наибольшего отклонения ветвей камертона 3 на выходе усилителя-выпрямителя 6 вновь появляется положительное напряжение, И процесс повторяется.

Таким образом, у данного камертона через катушку электромагнита возбуждения течет ток только во время сближения ветвей камертона, что обеспечивает максимальную эффективность подкачки энергии, так как колебания ветвей камертона 3 и включение электромагнита (4) возбуждения происходит в фазе за счет положительной обратной связи, осуществляемой с помощью датчика 5,

Как следует из вышеизложенного, при включении питания автоматически возникают колебания, так как реализован принцип самовозбуждения камертона, что расширяет область примене ния электрокамертона и упрощает его эксплуатацию.

Амплитуду колебаний можно изменять регулировкой напряжения питания, а частоту в некоторых пределах - при помощи грузиков, навешиваемых на ветви камертора.

Таким образом, изобретение позволяет значительно повысить надежность камертона и расширить его функциональные возможности,

Прибор нагляден, легко повторяем и может найти широкое применение в учебных процессах-как в пределах шко

При включении блока 9 питания на выходе усилителя 6 формируется положительное напряжение, которое обеспечивает отпирание транзисторов 7,8. При этом через катушки А начинает протекать ток и ветви камертона 3 притягиваются. В катушке электромагнитного кольцеобразного датчика 5 возникает сигнал, пропорциональный скорости движения ветвей камертона 3, причем такой полярности, что на вькоде усилителя-вьтрямителя 6 поддерживается положительное напряжение.

камертона 3 знак сигнала с катушки электромагнитного кольцеобразного датчика 5 изменяется, и на выходе усилителя-выпрямителя 6 устанавливаПосле максимального сближения ветвей

5

0 тся нулевое напряжение. Транзисторы 5 Q

0

5

0

7,8 запираются, ветви камертона 3 начинают возвращаться к положению равновесия, проходя его по инерцииJ после наибольшего отклонения ветвей камертона 3 на выходе усилителя-выпрямителя 6 вновь появляется положительное напряжение, И процесс повторяется.

Таким образом, у данного камертона через катушку электромагнита возбуждения течет ток только во время сближения ветвей камертона, что обеспечивает максимальную эффективность подкачки энергии, так как колебания ветвей камертона 3 и включение электромагнита (4) возбуждения происходит в фазе за счет положительной обратной связи, осуществляемой с помощью датчика 5,

Как следует из вышеизложенного, при включении питания автоматически возникают колебания, так как реализован принцип самовозбуждения камертона, что расширяет область примене ния электрокамертона и упрощает его эксплуатацию.

Амплитуду колебаний можно изменять регулировкой напряжения питания, а частоту в некоторых пределах - при помощи грузиков, навешиваемых на ветви камертора.

Таким образом, изобретение позволяет значительно повысить надежность камертона и расширить его функциональные возможности,

Прибор нагляден, легко повторяем и может найти широкое применение в учебных процессах-как в пределах школы, так и в училищах, техникумах и высших учебных заведениях страны.

Формула изобретения

;

Камертон с электромагнитным возбуждением, содержащий штатив, держатель камертона и электромагнит возбуждения, подключенный к блоку питания через ключ, отличающий3

с я тем, что, с целью повышения удобства использования и повьш1ения надежности работы, он снабжен электромагнитным преобразователем колебаний ветви камертона в электрический сигнал и последовательно связанным с ним усилителем-выпрямителем, а ключ выполнен транзисторным и подключен управлякшщм входом к выходу усшштеля-вьшрямителя.

Изобретение касается учебных приборов по физике и может быть использовано в целом ряде лекционных экспериментов, например таких, как параметрическое возбуждение струны (опыт Мельде), возбуядтение стоячих волн и т.д. Цель изобретения - повышение удобства использования путем обеспечения самовозбуждения, повышение надежности и стабильности работы. Сущность изобретения заключается в том, что в прибор-введены усилитель, токовый ключ, электромагнитный кольцеобразный датчик, в зазор которого входит ветвь камертона, а сам он механически закреплен на держателе камертона, причем токовые выводы его соединены с входом усилителя, выход которого соединен с токовым ключом на транзисторах, в цепи которого последовательно включен электромагнит возбуждения камертона, имеющий связь по магнитному потоку через ветвь камертона с магнитным кольцеобразным датчиком. 2 ил. е

Редактор А.Маковская

Составитель А.Мягков Техред А.Кравчук

Заказ 4069/49

Тираж 459

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

Корректор М.Пожо

Подписное