МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЛИНИЙЗАДЕРЖКИ Советский патент 1971 года по МПК G11C21/02 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к акустическим преобразователям.

Известны магнитострикционные преобразователи для линий задержки с высокой средней частотой, имеюп.1.ие миниатюрную обмотку, включенную через согласующий трансформатор.

Известны также магнитострикционные преобразователи для акустических линий задержки с секционированной обмоткой.

Недостатком известных устройств является техническая неосуществимость многовитковой высокочастотной миниатюрной секции обмотки, пригодпой для непосредственного включения в схему электромагнитной линии задержки.

С целью увеличения произведения полосы пропускания частот на коэффициент передачи мощности полезного сигнала в предлагаемом устройстве обмотка преобразователя выполнена в виде двух смежных миниатюрных секций, каждая из которых надета на звукопровод и включена через отдельный согласующий трансформатор в схему электромагнитной линии задержки. Кроме того, с целью уменьщения индуктивности рассеивания и расщирения полосы пропускаемых частот в предлагаемом устройстве понижающие обмотки трансформаторов выполнены в виде цилиндрического стержня с дисковым утолщением в средней части и с сердечниками повыщающих обмоток на концах, помещенными в чащеобразные полости, соединенные электрически с торцами указанного стерл ня, при этом между краем каждой из чащеобразных полостей и диском включены секции обмотки преобразователя; секции обмоток преобразователя выполнены в виде соленоидов, а каждая из

секций - в виде двух соприкасающихся витков изолированного провода, диаметр которого равен внутреннему диаметру соленоида, при этом центровка звукопровода в последнем осуществлена посредством втулок, расположепных по торцам обмотки, а трансформаторы, магнит и акустический демпфер закреплены на общем корпусе.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2-

конструкция трансформаторов с соленоидами; на фиг. 3 - собранный преобразователь.

Новыщающие обмотки / и 2 трансформаторов 3 II 4 соединены последовательно согласно и включены в электромагнитную линию задерл ки с сосредоточенными параметрами, образованную конденсаторами 5 и нагруженную на сопротивление 6. Понижающие обмотки 7 и 8 соединены последовательно н согласно, их точка соединения соединена с общей точкой

а концы обмоток 7 и S трансформаторов 3 и 4 соединены со свободными концами секций 9 и 10.

Секции 9 к 10 магнитосвязаны с магнитострикционным звукопроводом 11 и расположены в магнитном поле постоянного магнита 12, направленном вдоль оси звукопровода, один конец которого соединен с демпфером 13, а второй является акустическим выходом (входом) преобразователя. Электрическим входом (выходом) преобразователя является вход 14 электромагнитной линии задержки.

Повышающие обмотки и 2 намотаны в один слой на ферритовые сердечники 15, надетые на концы медного стержня 16, имеющего но середине утолщение в виде диска 17. Сердечники накрыты чашками 18, припаянными к концам стержня, изолированными от диска и образующими понижающие обмотки 7 и S. К диску и к краям чашки припаяны на минимальном расстоянии концы секций 9 10 обмотки преобразователя.

Секции 9 и 10 расположены соосно с отверстиями в направляющих втулках 19, закрепленных в металлическом немагнитном корпусе 20. Один из концов стержня запаян в отверстие стенки корпуса. В гнездах корпуса закреплены демпфер, магнит, монтажная плата с элементами электрической схемы и ее входные выводы.

В отверстия втулок и секций 9 и 10 вставлен никелевый звукопровод, зажатый одним концом в демпфере, а второй конец его является акустическим выходом (входом) преобразователя.

Магнитострикционный преобразователь может работать в режиме приема и передачи акустических сигналов, причем во время передачи используется прямая магнитострнкция, а во время приема - обратная магнитострикция.

В режиме передачи электрический сигнал поступает на вход электромагнитной линии задержки. Трансформатор первого звена линии задерлски передает его на первую секцию обмотки преобразователя.

Под действием магнитного поля соленоидов в магнитострикционном материале звукопровода возникает область продольной деформации.

Из этой области в противоположных направлениях распространяются две идентичных акустических волны, возникающих при изменениях магнитного ноля под действием электрического сигнала.

Магнитное поле, создаваемое магнитом, обеспечивает максимальное и линейное преобразование электрических сигналов в акустические и обратно.

Волна, распространяющаяся в сторону акустического демпфера, почти полностью поглощается в нем, а волна, распространяющаяся в противоположную сторону, достигает второй

секции соленоида через время, равное акустической задержке в звукопроводе на участке между центрами секций 9 и 10. К этому же времени электрический сигнал достигает второй секции электромагнитной линии задержки, так как величина задержки на звено в ней выбрана равной акустической задержке.

Сложение волн удваивает коэффициент передачи мощности преобразователя на низких

и средних частотах, где секции 9 и 10, работают как одно целое.

На частоте вблизи верхнего края полосы пропускания сумма акустической и электрической задержки сигналов от второй секции приводит к сдвигу на половину периода относительно сигнала первой секции и происходит почти полное взаимное погашение волн, распространяющихся в сторону демпфера, а энергия обеих волн распространяется в сторону

акустического выхода, при этом значительно ослабляются паразитные сигналы, частично отражающиеся от демпфера.

Предмет изобретения

1.Магнитострикционный преобразователь для линий задержки, содержащий маловитковую обмотку, связанную с звукопроводом, согласующий трансформатор и акустический демпфер, отличающийся тем, что, с целью увеличения произведения коэффициента передачи по мощности на полосу пропускаемых частот, обмотка преобразователя выполнена в виде

двух смежных секций, размещенных на звукопроводе и включенных через соответствующие согласующие трансформаторы в схему электромагнитной линии задержки.

2.Преобразователь для линий задержки по п. 1, отличающийся тем, что, с целью

уменьа.1ения индуктивности рассеивания и расширения полосы пропускаемых частот, понижающие обмотки трансформаторов выполнены в виде цилиндрического стержня с дисковым утолщением в средней части и с сердечниками повышающих обмоток на концах, поыеН1.енными в чашеобразные нолостя, соединенные электрически с торцами указанного стержня, при этом между краем каждой из

чашеобразных нолостей и диском включены секции обмотки преобразователя.

3.Преобразователь для линий задержки по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента нолезного действия, секции

его обмоток вынолнены в виде соленоидов, а каждая из секций - в виде двух соприкасающихся БИТКОВ изолированного нровода, диаметр которого равен внутреннему диаметру соленоида, при этом центровка звукопровода

в последнем осуществлена посредством втулок, расположенных по торцам обмотки, а трансформаторы, магнит и акустический демпфер закреплены на общем корпусе.

16