Устройство для измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона Советский патент 1989 года по МПК G01H13/00 

1

1455241

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке, производстве и исследовании герметизированных магнитоуправляемых контактов.

Цель изобретения - повышение точности измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона за счет устранения влияния магнитного поля и улучшения ориентации геркона.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства

10

ких преобразователей подключают с помощью переключателя 3 к выходу усилителя I мощности. После этого начинает работать блок 9 управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на контролируемый -еркон и взаимодействие элементов всего устройства. При этом первоначально импульс с блока 9 управления запускает одновибратор 10, вырабатьшающий импульсы, во время действия которых начинает работать формирователь 11 напряжения ориентации геркона, вырабаная схема предлагаемого устриисюа. -гУстройство содержит усилитель 1 мощ- 15 тывающий последовательность однопо- jt.ipu«i,iou м к J- „or,ui,ty MMnvn roB- подаваемых на калярных импульсов, подаваемых на катушку 1 2 управления, с помощью которой осуществляется воздействие на контакт-детали геркона импульсации

ности, к выходу которого подсоединен частотомер 2 и подключаемые через переключатель 3 пьезометрические преобразователи 4 и 5, размещаемые на вы-

водах геркона, а вход подключен к вы- 20 магнитного поля постоянного направ- ходу регулятора 6 глубины обратной ления, в результате чего геркон связи, измерительную катушку 7, подключенную через управляемый электронный ключ 8 к входу регулятора 6 глуориентируется в нужном положении относительно измерительной катушки 7, а его контакт-детали периодически

ный ключ 8 к входу регулятора о глу а ei-u . „.... I V бины обратной связи, блок 9 управле-25 смыкаются. Во время работы формирова „,л.лч ,„г, II чагтпаигоныя ппийнтапии герко

теля 1I напряжения ориентации геркона в измерительной катушке 7 возникают импульсы напряжения большой амплитуды из-за большой амплитуды колеба- 30 НИИ контакт-деталей геркона МК и наличия индуктивной связи между катушкой 12 управления и измерительной катушкой 7. Для предотвращения пере-, грузки входного усилителя 13 регуля- 35 тора 6 глубины обратной связи на управляющий вход электронного ключа 8 подается импульс с второго вькода одновибратора 10, закрывающий электронный ключ 8, в результате чего из- 40 мерительная катушка 7 отключается от входа регулятора 6 глубины обратной связи. При окончании последнего из серии импульсов формирователя 11

лителя 1 мощности, а выход - к управ- напряжения ориентации геркона кон- ляющему входу входного усилителя 13. 45 такт-детали геркона размьпсаются и ко- Блок 9 управления содержит опорный леблются с собственной частотой, генератор, регистр сдвига и формирова тели выходных сигналов. Блок 16 автоматической регулировки усиления вклюния, первый выход которого подключен к управляющему входу регудятора 6 глубины обратной связи, второй выход - к запускающему входу частотомера, а третий выход - к одновибра- тору 10, одни из выходов которого подключен к управляющему входу элект- : ронного ключа 8, а другой - к входу : формирователя 11 напряжения ориента- . ции геркона, выход которого соединен с катушкой 12 управления, а также последовательно соединенные входной усилитель 13, фазовращатель 14 и полосовой фильтр 15, выход которого подключен к входу усилителя 1 мощности, и блок 16 автоматической регулировки усиления, вход которого подключен к контрольному вькоду усиа выход - к управчает в себя детектор и усилитель по стоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый геркон помещают в зону действия магнитного поля катуш-- уки 12 управления и присоединяют меха нические выводы его контакт-деталей к пьезоэлектрическим преобразователям 4 и 5. Затем один из пьезоэлектричеспри этом электронный ключ 8 открывается.

Механические колебания контакт- деталей геркона преобразуются с помощью измерительной катушки 7 в электрические колебания, которые через открытый электронный ключ 8 поступают на вход входного усилителя 13. Частота этих колебаний равна частоте собственных колебаний контакт-деталей. Электрические колебания усиливаются входным усилителем 13, их фаза корректируется фазовращателем 14

ких преобразователей подключают с помощью переключателя 3 к выходу усилителя I мощности. После этого начинает работать блок 9 управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на контролируемый -еркон и взаимодействие элементов всего устройства. При этом первоначально импульс с блока 9 управления запускает одновибратор 10, вырабатьшающий импульсы, во время действия которых начинает работать формирователь 11 напряжения ориентации геркона, выраба-гтывающий последовательность однопо- „or,ui,ty MMnvn roB- подаваемых на калярных импульсов, подаваемых на катушку 1 2 управления, с помощью которой осуществляется воздействие на контакт-детали геркона импульсации

магнитного поля постоянного направ- ления, в результате чего геркон

ориентируется в нужном положении относительно измерительной катушки 7, а его контакт-детали периодически

а ei-u . „.... I V смыкаются. Во время работы формированапряжения ориентации геркона кон- такт-детали геркона размьпсаются и ко- леблются с собственной частотой,

при этом электронный ключ 8 открывается.

Механические колебания контакт- деталей геркона преобразуются с помощью измерительной катушки 7 в электрические колебания, которые через открытый электронный ключ 8 поступают на вход входного усилителя 13. Частота этих колебаний равна частоте собственных колебаний контакт-деталей. Электрические колебания усиливаются входным усилителем 13, их фаза корректируется фазовращателем 14

а полосовой фильтр 15 отсеивает возможные помехи и пропускает колебания лишь в небольшом диапазоне ожидаемых частот, соответствующих возможным частотам собственных колебаний контакт-деталей кон7;ролируемого геркона 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, сформированные в регуляторе 6 глубины обратной связи, п подаются череэ переключатель 3 на один из пьезоэлектрических преобразователей 4 или 5, где их энергия преобразуется в энергию механических колебаний, необходимую для поддержа- ния в одной из контакт-деталей незатухающих собственных колебаний. Для предотвращения нарастания амплитуды колебаний контакт-деталей в предлагаемой автоколебательной системе пре дусмотрен блок 56 автоматической , регулировки усиления, что обеспечивает постоянную амплитуду колебаний в этой системе на таком уровне, чтобы не происходило касания колеблющихся контакт-деталей контролируемого геркона. В результате в системе геркон-измерительная катушка 7 - регулятор 6 глубины обратной связи - пьезоэлектрический вибропреобразователь 4 или 5 - усилитель 1 мощности возникают стабильные колебания с частотой, соответствующей частоте собственных колебаний,контакт-деталей

10

15 0 5

0

5

контролируемого геркона. Для измерения этой частоты используется частотомер 2, подключаемый к выходу усилителя 1 мощности. Для измерения частоты собственных колебаний второй контакт-детали контролируемого теркона необходимо переключатель 3 поставить в другое положение и повторить вьппе- описанный процесс измерения. Формула изобретения

Устройство для измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона, со ;ержащее последовательно соединенные регулятор глубины обратной связи, усилитель мощности и частотомер, последовательно соединенные формирователь напряжения ориента- . ции и катушку управления, блок управления, первый выход которого соединен с входом формирователя напряжения ориентации, а второй - с управляющим входом частотомера, пьезоэлектрические преобразователи, устанавливаемые на вьшодах контакт-деталей геркона, и двухпозиционный переключатель, о т- личающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений, оно снабжено измерительной катушкой,.один из вьшодов которой заземлен, и электронным ключом, информационный вход которого соединен с вторым выводом измерительной катушки, управляющий - с первым выходом блока управления, выход - с входом регулятора глубины обратной связи, а пьезоэлектрические преобразователи соединены через двухпозиционный переключатель с выходом усилителя мощности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герконов. Цель изобретения - повышение точности определения частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона. Устройство, содержащее усилитель 1 мощности, час- тогомер 2, регулятор 6 глубины обратной связи и блок 9 управления, снабжено измерительной катушкой 7, сигналы с которой поступают на вход регулятора 6 глубины Обратной связи через электронный ключ 8, управляемый одно - вибратором 10, синхронизация которого осуществляется блоком 9 управле НИН. Возбуждения колебаний контакт- - деталей геркона осуществляется с помощью пьезоэлектрических преобразователей 4 и 5, размещенных на выводах геркона и подключаемых поочередно к выходу усилителя 1 мощности. Одно- вибратор 10 управляет также работой формирователя 11 напряжения ориентации геркона, соединенного с катушкой 12 управления, магнитным полем которой осуществляется ориентация геркона. 3 момент ориентации геркона цепь регулятора 6 глубины обратной связи разомкнута, а в дальнейшем механические колебания контакт-деталей преобразуются в электрические и в устройстве поддерживаются незатухающие колебания передачей энергии через пьезоэлектрические преобразователи 4 и 5. Частота этих колебаний соответствует частоте собственных колебаний исследуемой контакт-детали. 1 ил. 1 (Л 4ii ел ел to