ЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК Советский патент 1968 года по МПК H03M1/86 G01R23/06 

Известны датчики переменной частоты низкочастотного диапазона, содержащие магнитную систему, датчик ядерно-прецессионного типа, систему контроля частоты генератор поворачивающих импульсов, реверсивный привод и источник управляющих кодов. Предложенный датчик отличается от известных тем, что в нем на одном валу с магнитной системой укреплен кодовый диск со считывающим устройством, а ,к выходу системы контроля частоты .подключен один из входов цифрового сравни1вающего устройства, второй вход которого Подключен к считывающему устройству, а третий - к источнику уп,равляющих кодов, причем выход его соединен со входом реверсивного привода. Это позволяет получить жесткую функциональную связь между управляющим кодом (кодом частоты) и частотой выходного сигнала и увеличить быстродействие. На чертеже дана принципиальная схема описываемого частотного датчика. Датчик содержит подвижной магнитный контур в виде колец Гельмгольца 1, расположенный в сосуде Дьюара 2 с жидким гелием Не, угловое положение которого грубо контролируется по .кодовому диску 3; магнитный контур в виде неподвижных сверхпроводящих колец Гельмгольца 4, расположенных в сосуде Дьюара 5, поляризующегося сжиженного газа, например водорода или изотопа гелия Нез, в сосуде Дьюара 6, расположенном в зоне вращения подвижного магнитного контура, вблизи совмещенных центров колец Гельмгольца 7 и 4. Поданный на вход датчика код, определяющий значение генерируемой частоты, поступает на цифровое сравнивающее устройство 7, которое вырабатывает сигнал на разворот при помощи привода 8 .кодового диска 3 и жестко связанного с ним вала 9 с подвижным магнитным контуром в виде колец Гельмгольца 1. Магнитное поле этих колец геометрически складывается с магнитным нолем неподвижных колец 4 и в области, занятой сжиженным газом (сосуд 6), создается результирующее .поле. Результирующее магнитное ноле Я определяется по исходным напряженностям Н и HZ. Н YH + //I + 2 ЯхЯа COS а , где а-угол между векторами напряженностей, создаваемых .кольцами Гельмгольца 1 vi 4. Предварительный разворот .колец / и 4 на требуемый угол осуществляется по кодовому диску 5 являющемуся элементом грубого канала регулирования частоты.

Возбуждение свободной ядерной процессии осуществляется путем подачи поворачивающего импульса в обмотку, подключенную к генератору 11, после чего сигнал, возникающий на приемной обмотке датчика 10, усиливаемый на входе блока 12, после контроля частоты поступает в виде уточненного кода частоты на вход цифрового сравнивающего устройства 7.

После выключения поворачивающего импульса появляется сигнал свободной прецессии, частота которого равна

ш Я,(2)

где Y-гиромагнитное отнощение сжиженного изотопа гелия Нез, водорода или другого поляризующегося газа. После выполнения условия

1А,,(3)

где Лх-код текущего значения частоты определяемой Системой контроля блока 12;

А-значение кода на входе датчика; ДЛ- чувствительность сравнивающего устройства, привод выключается и частотный датчик подключается на натруаку.

Длительность генерируемого сигнала определяется ПОСТОЯННОЙ времени поперечной релаксации сжиженного газа, которая для гелия Не достигает, например, нескольких десятков часов. Остальные элементы конструкции (теплоизоляция, магнитный экран от внешних помех) имеют вспомогательное значение.

Диапазон генерируемых датчиком частот

определяется максимальным и минимальным

5 полем, создаваемым с помощью колец Гельмгольца 1 п 4 в объеме с поляризующимся

сжиженным газом.

Описываемый частотный датчик .позволяет рещить задачу построения управляемых пре0 цизионных генераторов, работающих в щироком диапазоне частот.

Предмет изОбретения

5 Частотный датчик с промежуточным преобразованием кода частоты в напрял енность магнитного поля, содержащий магнитную систему, датчик ядерно-прецессионного типа, систему контроля частоты, генератор поворачивающих импульсов, реверсивный привод и источник управляющих «одов, отличающийся тем, что, с целью получения жесткой функциональной связи между управляющим кодом (кодом частоты) и частотой выходного сигнала и увеличения быстродействия, в нем на одном валу с магнитной системой укреплен кодовый диск со считывающим устройством, а к выходу системы контроля частоты подключен один из входов цифрового сравнивающего устройства, второй вход которого подключен к считываЮЩему устройству, а третий - к источнику управляющих кодов, причем выход его согдинен со входом реверсивного привода.