Подвижная система магнитоэлектрического осциллографического гальванометра Советский патент 1975 года по МПК G01R5/02 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к магнитоэлектрическим осциллографическим гальванометрам.

В известных магнитоэлектрических осциллографических гальванометрах подвижная система состоит из закрепленной на плоских упругих токоподводящих растяжках рамки и зеркала, приклеенного к одной из растяжек. Для получения более высокой чувствительности и собственной частоты гальванометров их подвижные системы крепят с большим натяжением. Это натяжение практически выравнивает собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы, что приводит к большой связанности этих колебаний, так как степень связи колебаний по двум координатам любой системы обратно пропорциональна абсолютной величине разности квадратов собственных частот системы по этим координатам. Наличие большой связанности между поперечными колебаниями подвижной системы из-за равенства собственных частот, а также наличие паразитных связей из-за эксцентриситета, ассимметрии растяжек, потери устойчивости плоской формы равновесия растяжек между поперечными и крутильными колебаниями подвижной системы приводит к размыву линии записи сигнала, к возникновению наведенной погрешности, искажающих регистра9

цию электрических сигналов, а зачастую делающих ее совсе.м невозможной.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости подвижных систем осциллографических гальванометров. Это достигается тем, что межвитковое пространство рамки подвижной системы заполнено синтетическим компаундом с ферромагнитным наполнителем, ориентированным вдоль магнитного поля, в

котором подвижная система находится в рабочем положении.

На чертеже схематически изображены две проекции подвижной системы осциллографического гальванометра вместе с осями неподвижной системы координат OXYZ.

Подвижная система магнитоэлектрического осциллографического гальванометра включает закрепленную на плоских упругих токоподводящих растяжках 1 рамку 2. К одной из растял ек 1 приклеено зеркало 3. Межвитковое пространство рамки 2 заполнено синтетическим компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем в виде ферритового порошка. Отвердевание компаупда 4 производится в магнитном поле так, чтобы ферритовый порошок оказался ориентированным вдоль магнитного поля, в котором находится подвижная система в рабочем положении (направление рабочего

магнитного ноля показано вектором В магнитной индукции). Возникающие при вибрациях гальванометра размыв линии записи сигнала и наведенная погрешность определяются в основном паразитными поперечными колебаниями подвижной системы. Степень связанности поперечных колебаний подвижной системы по координатам X и Y определяется по формуле 2а).т,, 0 7-- Y - коэффициент, характеризующий величину сил связи между координатами X и Y подвижной системы;ЮжИсОу - собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы по соответствующим координатам. Так как у существующих осциллографических гальванометров собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы Мх и (Ну практически равны, то эти колебания оказываются очень сильно связанными. Это приводит к тому, что при частоте внешних вибраций, близкой к одной из собственных частот 25 поперечных колебаний подвижной системы ((их или (йу), возбуждаются сильные колебания по обеим координатам одновременно, которые из-за наличия эксцентриситета подвижной системы и ассимметрии растяжек передаются крутильным колебаниям около оси OZ, вызывающим размыв линии записи сигнала. Величина наведенной погрешности при обесточенной подвижной системе и отсутствии первоначального закручивания растяжек определяется выражением Х((а}. У (ш). COS fy (о)) - ср (о)), т - масса подвижной системы; U) - частота поперечных вибраций гальванометра; с - жесткость подвижной системы на кручение около оси OZ; Х(ш) и y(u))-амплитудно-частотные харак- 45 теристики поперечных колебаний подвижной системы по координасоответствующимтам; Фа;(со) ифу((й)-фазо-частотные характерис- 50 тики тех же колебаний. 5 10 15 20 30 35 40 Наведенная погрещность определяется произведением амплитуд поперечных колебаний подвижной системы вдоль осей ОХ и OY, которые из-за сильной связанности при частоте внешних вибраций, близкой к одной из собственных частот Шж или щ, одновременно достигают максимальных значений, поэтому наведенная погрещность достаточно велика и приводит к искажению регистрации электрических сигналов. Заполнение межвиткового пространства рамки 2 компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем, ориентированным вдоль рабочего магнитного поля, позволяет значительно разнести собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы и соу, и сильно уменьшить степень связанности между этими колебаниями, тем самым повышая виброустойчивость подвижной системы к поперечным паразитным вибрациям. Разнос собственных частот поперечных колебаний Юж и соу подвижной системы происходит за счет явления магнитоупругости, заключающегося в том, что жесткость подвижной системы в направлении, совпадающем с направлением рабочего магнитного поля (вдоль оси ОХ на фиг. la), уменьщается, а жесткость подвижной системы в перпендикулярном направлении (вдоль оси О У на фиг. 1 б) увеличивается. так как магнитное поле препятствует движению подвижной системы в этом направлении. Таким образом, заполнение межвиткового пространства рамки 2 подвижной системы компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем позволяет за счет разноса собственных частот поперечных колебаний значительно уменьшить размыв линии записи сигнала и полностью устранить наведенную погрещность, тем самым повысить виброустойчивость подвижной системы к паразитным вибрациям. Предмет изобретения Подвижная система магнитоэлектрического осциллографического гальванометра, состоящая из закрепленной на плоских упругих растяжках рамки и зеркала, закрепленного на одной из растяжек, отличающаяся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, межвитковое пространство рамки заполнено компаундом с ферромагнитным наполнителем, ориентированным вдоль магнитного поля гальванометра.

/

a