ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/60 

1

Предлагаемый преобразователь может быть использован в вычислительной технике как преобразователь вида аналог - код.

Известны преобразователи электрического напряжения в импульсный сигнал, содержащие расположенные в корпусе электроды и сферическую частицу, помещенную в межэлектродное пространство и совершающую автоколебания между электродами под действием сил электростатического поля.

Такие устройства не обеспечивают достаточной точности и стабильности работы.

Цель изобретения - повышение точности и стабильности работы преобразователя.

Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе электрического напряжения в импульсный сигнал в межэлектродную область, заполненную воздухом, введена частица из ферромагнитного материала (например, стальной шарик диаметром 3-5 мм), вес которого компенсируется подъемной силой постоянного магнитного поля катушки, помещенной над верхним электродом, что обеспечивает возможность возникновения автоколебаний частицы при достаточно низких напряжениях, например от 100 в и выше.

Стабильность выходного сигнала предлагаемого преобразователя выще, чем у существующих, благодаря постоянству коэффициента восстановления формы такой частицы

в процессе автоколебаний, а также благодаря центрирующему действию магнитного поля катушки, ограничивающему зону точек касания частицы с поверхностью плоских электродов.

Повышенная точность частоты выходного сигнала преобразователя обеспечивается тем, что форма частицы из ферромагнитного материала, а, следовательно, и заряд, получаемый в процессе автоколебаний, остается величиной неизменной для данного преобразуемого напряжения.

На чертеже показана принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит положительный / и отрицательный электроды, между которыми в воздущном зазоре помещается частица 3 из феррома1нитного материала, выполненная, например, в виде стального шарика, несколько меньшего диаметра, чем расстояние между электродами. Над отрицательным электродом 2 ycTaHOBJsena катушка 4 с железным сердечником 5, получающая питание от источника постоянного напряжения. Последовательно с электродами включено выходное сопротивление 6, сигнал с которого усиливается в блоке 7 усиления и поступает на счетчик 8.

Преобразователь работает следующим образом.

В цепи катушки 4 устанавливается ток, при котором достигается наибольшая компенсация веса частицы 5 из ферромагнитного материала за счет подъемной силы постоянного магнитного поля катушки. Таким образом, частица 3, выполненная в виде стального шарика, становится эквивалентной частице с малой плотностью, которая начинает совершать автоколебания под действием сил электростатического поля после подключения к электродам преобразуемого напряжения. В процессе колебаний частица переносит заряд, и через сопротивление 6 нагрузки протекает импульсный ток, частота которого равна частоте колебаний частицы 5 и зависит от величины приложенного напряжения.

После усиления в блоке 7 полученных импульсов их частоту можно измерять с помощью счетчика 8 импульсов или частотомера.

Предмет изобретения

Преобразователь электрического напряжения в импульсный сигнал, содержащий два расположенных один над другим разнополярных электрода с помещенной в межэлектродное пространство сферической частицей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности работы преобразователя, сферическая частица выполнена из ферромагнитного материала, а над верхним электродом размешен электромагнит постоянного тока.