Камертонный генератор Советский патент 1982 года по МПК H03B5/30 

ки возбуждения и обратной связи раз-. .мещены симметрично относительно камертонного вибратора. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого камертонного генератора. Камертонный генератор содержит камертонный вибратор 1, две снабжённые магнитопроводами обмотки 2 и 3 возбуждения, две снабженные магнитопрово ;ами обмотки 4 и 5 обратной связи, преобразователь б энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блок 7 управления, модулятор 8. Вибратор конструктивно выполнен в виде балки, один конец.которо закреплен в опоре 9, а на втором закреплена диафрагма 10, с двумя симметрично расположенными группами щелей. . Камертонный генератор работает следующим образом. „ Генератор представляет собой электромеханическую автоколебательную систему с двухпетлевой обратной . связью. Первая петля положительной обратной связи содержит вибратор 1, обмотки 2-5, преобразователь 6 и модулятор 8. Вторая петля отрицательно обратной связи, кроме перечисленных включает в себя блок 7. Через обмотки 4 и 5 в противоположных направлениях протекают постоянные токи. Значения этих (токов i практически не зависят от сопротивле ния обмоток 4 и.5.. Постоянные тока 3 создают в магни топроводах обмоток 4 и 5 магнитные п токи, которые замыкаются через вибра тор 1, дважды проходя через зазоры г и г При колебаниях вибратора 1 зазоры iц И ti изменяются во времени t противофазно. Их можно представить в ви де суммы 2 (t)-fo 2 (-Ц (1) где IP - зазор между магнитопроводами обмоток 2-5 и вибратором 1 в его нейтральном положении;f(t)- переменная составляющая 1Я зазора. При равных площадях р р чении магнитопроводов обмоток 2-5 общее магнитное сопротивление зазора для. потока равно RMu iW/f p oieniQIfup, где U - магнитная проницаемость сре ды в зазоре. . Магнитопроводы всех обмоток и виб ратор 1 выполнены из магнитомягких материалов с высокой( магнитной проницаемостью. Вибратор 1 при колебаниях никогда не соприкасается с магнитопроводами обмоток (обычно (t)/ IQ О, 5. . .0,8) . Поэтому магнитных сопротивлений рассматриваемого магнитопровода и вибратора 1 в любой момент времени много меньше магнитного сопротивления RMI.Z соответствующего зазора, которое, следовательно, и определяет значение потока . 0..5 (X4ttW(il);up . ,1Е(1) V где W - число витков обмоток 2-5 полый ток в обмотке 4 или 5. Знаки плюс со.ответствуют обмотке 4, минус - обмотке 5. Рассеянием потока пренебрегаем. На основании закона электромагнитной индукции в результате изменения во времени потока (t) в рассматриваемых обмотках 4 или 5 воз- никает ЭДС, равная (t) P--st) , dt из которой на выходе преобразователя 6 формируется периодическое напряжение Ug частотой повторениям которая пропорциональная амплитуде m и амплитудой, пропорциональной амплитуде колебаний вибратора. 1. Напряжение 3f{t) поступает на вход блока 7, в котором сравнивается с заданным значением. Пульсирующее разностное напряжение интегрируется и поступет в качестве управляющего напряжения на управляюций вход модулятора В в соответствующей полярности и используется для регулирования показателя затухания od; Вследствие наличия потоков рассеяния обмоток 2-5, между ними имеется магнитная связь. В результате этого в обмотки 4 и 5 обратной связи из обмоток 2.и 3 возбуждения наводятся ЭДС помехи, которые могут затруднить выделение полезного сигнала обратной связи и сравнение его амплитуды с заданным уровнем, поэтому может понизиться точность.стабилизации амплитуды колебаний. При выбранной форме магнитопроводов обмоток 2-5 потоки рассеяния и, следовательно, помехи минимальны, так как магнитные потоки большую часть пути проходят по магнитопрбводам. Дальнейшее ослабление помех обеспечивается благодаря использованию пар идентичных обмоток возбуждения и обратной связи, симметрии из расположения относи ельно вибратора 1, симметрии переменных составляющих сигналов возбуждения и симметрии включения обмоток 4 и 5. При соответствующих направлениях включения обмоток 2-5. имеет место практически полная взаимоксмпенсация помех. Предлагаемый генератор в отличие от известного при заданной частоте и амплитуде колебаний имеет в 25 раз более низкое энергопотребление и высокий КПД.

Формула изобретения

Камертонный генератор, содержащий камертонный вибратор, снабженные магнитопроводами первые обмотки возбуждения и обратной связи, а также последовательно соединенные преобразователь энергии механических колебаний камертонного вибратора в энергию электрических колебаний, блок управления и модулятор, первый выход которого соединён с выводами первой обмотки возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него ввведены снабженные магнитопроводами вторые обмотки возбуждения и обратной связи, преобразователь энергии механических колебаний камертонного вибратора в

энергию электрических колебаний выполнен в виде дифференциального электромагнитного преобразователя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выводами 5 первой -и второй обметок обратной связи,, а выход которого соединен с сигнальным входом модулятора, который выполнен в виде амплитудного модулятора, второй выход которого соединен с выводами второй обмотки возбуждения, при этом первые и вторые обмотки возбуждения и обратной связи размещены симметрично относительно камертонного вибратора.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3:559.100,

кл. 331-116, 25, опублик. 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 0 562053, кл. Н 03 В 5/30,

03.11.75 (прототип).