Вариометр Советский патент 1982 года по МПК H01F21/02 

(54) ВАРИОМЕТР

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструированию электроиндукционньйх устройств, в частности плавно регулируемых переменных индуктивностей.

Для осуществления плавной настройки контуров в пределах широкого диапазона применяются переменные индуктивности с переменной взаимной индуктивностью - вариометры. При конструировании вариометров желательно получить наибольший коэффициент изменения индуктивности (Kj). В случае применения вариометров в передатчиках предъявляются дополнительные требования по нелинейным искажениям, что вынуждает создавать конструкцию без магнитных сердечников.

Известен вариометр, содержагчий каркас, ротор и статор, обмотки которых образованы из двух полуобмоток. Ротор вращается внутри статора, прк этом обеспечивается плавное изменение индуктивности за счет изменения взаимоиндукции меяуду обмотками, которые соединены последовательно или параллельно 1.

Однако известный вариометр сложен в производстве и реализуется в основном в диапазоне коротких волн.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вариометр, содержащий статор с двумя полуобмотками, .расположенными на неподвижном цилиндрическом каркасе и ротор с I двумя полуобмотками, расположенными на подвижном цилиндрическом каркасе. Ротор вращается внутри статора. Об10мотки могут быть соединены последовательно или параллельно 2.

Вариометр прост в производстве, но имеет малую величину коэффициен15та изменения индуктивности. Как извейтно коэффициент изменения индуктивности определяется выражением

Ьто

20

1 Л: /t.

где К - коэффициент связи между обмотками ротора и статора. Коэффициент связи для однослойных катушек, расположенных одна внутри 25 другой, равен

Си 1рт

Ktf 1.

П ст ICT

длина намотки ротора

где 1

ст

зо и статора; - диаметры каркаса ротора и статора. Для обеспечения возможности, вращения ротора необходимо, чтобы выполнялись условия Dp Pi (О/б -.0,7)Dg и Ipe - (Об - 0.1Пст Для таких соотношений коэффициен изменения индуктивности получается не более 4г5. I Цель изобретения - увеличение ди апазона регулирования индуктивности Поставленная цель достигается тем, чзсо в вариометре, содергпсащем неподвижный и- подвижный цилиндричес кие каркасы, расположенные роосно с размещенными на них полуобмотками причем обмотки, расположенные на неподвижном и подвижном каркасах, имеют .последовательное или параллельное соединение, подвижный карка выполнен из двух соосных цилиндрических каркасов с возможностью- пост пательно-возвратного движения, один из которых расположен внутри неподвижного каркаса, а другой - снаружи, на каждом из подвижных каркасов размещена полуобмотка, полуобмоткн подвижных и неподвижных карка сов имеют Встречную намотку. На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого вариометра; на фиг. 2 ,и 3 - взаимное расположение подвижных и неподвижных полуобмоток при соответственно максимальной и минимальной индуктивностях. Вариометр содержит неподвижное основание 1, к которому приклеен неподвижный каркас 2, с распсложен кыми на нем полуобмотками 3 и 4, ; Снарух и расположен подвижный каркас 5, накотором расположена полуобмотка б. С обратной стороны к неподвиж ному каркасу 2 примыкает задняя стенка 7, которая соединяется с осн ванием 1 при помощи металлических шпилек 8-11. Внутри неподвижного каркаса 2 помещен второй пгдвижный каркас 12 с полуобмоткой 13. Обмотки подвижная и неподвижная включают ся последовательно или параллельно. Внутри каркаса вклеен центр 14 с резьбовым центральным отверстием, в которое входит ось 15 вариометра, кмеющая резьбовую часть. Ось вариометра имеет посадочные места во втулке 16 и в задней стенке 7. Стопорная шайба 17 препятствует продол ному перемещению оси. К подвижному каркасу 5 приклеена с торца шайба 13, имеющая наружную резьбу. Наличие стягивающих шпилек 8-11 препятствует подвижным каркасам 5 и 12 со вершать вращательное движение. Снар жи вариометр закрыт металлическим стаканом 13, у которого имеется внутренняя резьба. Стакан изготавливается из диамагнитного материала. Ось вариометра и стакан, соединены при помощи винтов. Подвижные и неподвижные полуобмотки соединены последовательно (или параллельно). При большой вариометра соединение полуобмоток ротора и статора осуществляется через шпильки 8-11 при помощи токосъемов 20-23 и через контактные лепестки 24-27, Подвижные и неподвижные полуобмотки имеют встречную намотку. Неподвижные полуобмотки расположены на каркасе так, что коэффициент связи между полуобмотками имеет очень малую величину (K(5j,« 0) На фиг. 2 положение полуобмоток соответствует максимальной индуктивности вариометра. Полуобмотки 3 и 6 имеют согласное включение. То же самое и у полуобмоток 4 и 13. При вращении .оси 15 вариометра одновременно вращается и стакан 19. Ось вариометра через правую резьбу имеет соединение с центром 14, который соединен с внутренним подвижным каркасом 12. Стакан 19 через левую резьбу имеет соединение с шайбой 1Q, которая соединена Q наружным подвижным каркасом 5. При вращении оси вариометра каркасы 5 и 12 совершают поступательное движение, двигаясь навстречу друг другу. На фиг. 3 положение обмоток ротора и статора соответствует минимальной индуктивности вариометра. Полуобмотки 3 и 13 имеют встречное включение, то же самое и у полуобмоток 4 и 6. На фиг. 1 показан один из вариантов выполнения вариометра. Возможны и другие варианты, например перемещение подвижных каркасов производится при помощи тросиков и т.д. Все детали устройства, кроме стакана 19 и запорной шайбы 17, изготавливаются из пластмассы методом прессования. Для предлагаемого устройства легко выполнимо условие V Чт. V- ° °5 спТак при Теоретический коэффициент изменения индуктивности itf- Предлагаемый вариометр экспериментально проверен. Опытный образец вариометра имеет коэффициент изменения индуктивности KI, «-12. Предлагаемая конструкция позволяет выполнить вариометры для широкого частотного диапазона с большим коэффициен Т М зменёния индуктивности.

Формула изобретения

Вариометр, содержащий неподвижный и подвижный цилиндрические каркасы, расположенные соосно с размещенными на них полуобмотками, причем обмотки, расположенные на неподвижном и подвижном каркасах, имеют последовательное или параллельное соединение, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования, подвижный каркас выполнен из . двух соосных цилиндрических каркасов

с возможностью поступательно-возвратного движения, один из которых расположен внутри неподвижного каркаса, а доугой - снаружи, на каждом из подвижных каркасов размещена полуоб5 мотка, полуобмотки подвижных и неподвижных каркасов имеют встречную намотку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I 1. Авторское свидетельство СССР №681464, кл. Н 01 Р 21/02, 1977. i, 2. Еолгов D.A. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. М., 1 Энергия, 1967, с. 243-245,

5 рис, 4.39а.

,,/f . k c /CTK H

Uf

ZZTZZZL

VOsl