Устройство для контроля параметров герконов
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при контроле параметров герметизированных контактов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет одновременного измерения частоты собственных колебаний контактдетали (КД) и ее добротности. Определение параметра добротности в этом .устройстве проводится исходя из соотношений между запасаемой и расходуемой энергией в колебательной системе , которая включает контролируемую КД. Начальная энергия, необходимая для раскачки КД, передается с помощью катушки управления 11. В процессе измерения для поддержания незатухающфс колебаний КД производится подпитка с помощью катушки возбуждения (КБ) 3. Энергия, передаваемая КД геркона, определяется параметрами воз-с буждающего поля, которое реализуется KB 3. Измерение тока, протекающего через нее, производится при помощи эталонного резистора 4, включенного последовательно в цепь KB 3. При сисл кэ Х) сл 4 О5 СО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 H 01 Н !1/04 49/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924622/24-07 (22) 08.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. Ф 9 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В.И. Перечин (53) 621.318,562,004.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 645037, кл. G 01 Н 13/00, 1975.
Авторское свидетельство СССР
Р 1070432, кл. G 01 Н 13/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ГЕРКОНОВ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при контроле параметров герметизированных контактов. Целью изобретения является расширение эксплуатационных воэможностей устройства
„„SU„„1295463 А 1 за счет одновременного измерения частоты собственных колебаний контакт детали (КД) и ее добротности. Определение параметра добротности в этом устройстве проводится исходя из соотношений между запасаемой и расходуемой энергией в колебательной системе, которая включает контролируемую
КД. Начальная энергия, необходимая для раскачки КД, передается с помощью катушки управления 11. В процессе измерения для поддержания незатухающих колебаний КД производится подпитка с помощью катушки возбуждения (КБ) 3. Энергия, передаваемая КД геркона, определяется параметрами воз-с буждающего поля, которое реализуется
КВ 3. Измерение тока, протекающего через нее, производится при помощи эталонного резистора 4, включенного по- C следовательно в цепь КВ 3. При си1 295463 нусоидальном изменении возбуждающего матнитного поля энергия, запасенная
КД, пропорциональна квадрату напряжения на выходе пьезоэлемента 6 или 7, установленного на контролируемой КД.
Добротность КД определяется как (!
= К -ф --, где К вЂ” коэффициент про11зт порциональности, U „„ — напряжение на выходе пьезоэлемента 6 или 7,U,— напряжение на эталонном резисторе 4.
Напряжение с выхода пьезоэлемента 6
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке, производстве и исследовании параметров герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов) .
Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля параметра добротности, 10
На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Устройство для контроля параметров герконов содержит усилитель 1 мощности с подключенными к его выходу частотомером 2 и последовательно соединенными катушкои 3 возбуждения и эталонным резистором 4, а вход усилителя 1 подключен к выходу регуля-. тора 5 глубины обратной связи, первый 20
6 и второй 7 вибропреобразователи, размещаемые на выводах геркона ИК и подключенные через переключатель 8 к входу регулятора 5 глубины обратной связи, блок 9 управления, первый вход которого подключен к управляющему входу регулятора 5 глубины обратной свя зи, второй выход — к запускающему входу частотомера 2, а третий выход— к выпрямителю 10, выход которого под- ЗО ключен к катушке 11 управления, а также последовательно соединенные входной усилитель 12, фазовращатель
13 и полосовой фильтр 14, выход которого подключен к входу усилителя 1 . 35 мощности,и блок 15 автоматической регулировки усиления, вход которого поступает на вход первого квадратичного детектора 16, а на вход второго квадратичного детектора 17 поступает напряжение с эталонного резистора 4.
Выходные напряжения квадратичных детекторов 16 и 17 подаются на соответствующие входы блока 18 деления, а с его выхода — через масштабный уси,питель 19 на блок 20 индикации. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства и сократить время на определение параметра добротности КД геркона. 1 ил. подключен к контрольному выходу усилителя 1 мощности, а выход — к управляющему входу усилителя 12, и„ кроме того, первый 16 и второй 17 квадра М: тичные детекторы, входы которых подключены соответственно к входу входного усилителя (или к одному из вибропреобразователей) и х точке соединения катушки 3 возбуждения и э".àлонного резистора 4„ а выходы — к входам блока 18 деления, выход которого через масштабный усилитель 19 подключен к индикатору 20 величины добротности.
Устройство работает следующим образом.
Контролируемый геркон ИК помеща- ют в зону действия магнитных полей катушек 3 и 11 и присоединяют механически выводы его контакт-деталей к пьезоэлектрическим вибропреобразователям 6 и 7, Затем один из пьезоэлектрических преобразователей под-. ключают с помощью переключателя 8 к входу входного усилителя 12, После этого начинает работать блок 9 управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на контролируемый геркон NK и взаимодействие элементов всего устройства. При этом первоначально с выпрямителя 1О подается импульс постоянного тока в катушку 11 управления, с помощью которой осуществляется воздействие на контакт-детали геркона импульсов магнитного поля постоянного направления, в результате чего геркон ориентиру, 2/5463 ется в нужном положении по отношению к катушке 3 возбуждения, и его кснтакт-детали при этом смыкаются. Затем подача тока в катушку управления резко прекращается, что приводит к размыканию контакт-деталей геркона и к возникновению в них собственных колебаний. Механические колебания контакт-деталей передаются пьезоэлектрическим вибропреобразователям б и 7, с одного из них, в зависимости от положения переключателя 8, на вход входного усилителя 12 поступают электрические колебания с частотой, равной частоте собственных механичес- 15 ких колебаний контакт-детали. Электрические колебания усиливаются входным усилителем 12, их фаза корректируется фазовращателем 13, и полосовой фильтр
14 отсеивает возможные помехи и пропускает колебания лишь в небольшом ди. апазоне ожидаемых частот, соответству-ющих возможным частотам собственных колебаний контакт-деталей контролируемых герконов, после чего эти колеба- ния усиливаются усилителем 1 мощности, Усиленные таким образом колебания электрического тока с частотой и фазой, соответствующими частоте и фазе собственных колебаний контакт- -0 деталей контролируемого геркона МК, сформированные в регуляторе 5 глубины обратной связи.„ подаются на катушку 3 возбуждения, где энергия их преобразуется в энергию магнитного поля переменного направления. Полученным переменным магнитным полем осуществляется воздействие на .-контактдетали геркона для поддержания в них незатухающих собственных колебаний. 40
Для предотвращения нарастания амплитуды колебаний контакт-деталей в описанной автоколебательной системе предусмотрен блок 15 автоматической регулировки усиления, что обеспечи- 45 вает постоянную амплитуду колебаний в этой системе на таком уровне, чтобы не происходило касания колеблющихся контакт-деталей контролируемого геркона. В результате в системе геркон- 50 пьезоэлектрический вибропреобразователь — регулятор глубины обратной связи — усилитель мощности возникают стабильные колебания с частотой, соответствующей частоте собственных 55 колебаний контакт-деталей контролируемого геркона. Для измерения этой частоты используется электронно-счетный частотомер 2, подключаемый к выходу усилителя 1 мощности, Добротностью любого резонатора называется безразмерная величина g, ха— рактеризующая потери энергии: 26 Ы 2 g
Х, Р ™ ло3
P где Ы вЂ” резонансная частота коле \ б аний, И„ — энергия, запасаемая системой при резонансе, P, — мощность потерь;
V„, =Р,Т вЂ” энергия," расходуемая системой за время одного периода.
Начальная энергия необходимая для раскачки контакт-деталей геркона, передается с помошью катушки 11 управления, В прспессе измерений для поддержания незатухающих колебаний контакт-деталей производится подпитка энергией с помощью катушки 3 возбуждения, т,е, V„, =Ð, Т. Энергия, запасаемая этой катушкой, определяется
L T величчной ----, Энергия передавае2
У нитного поля и, следовательно. пропорциональна кгадрату тока, протекающего через катушку возбуждения. Измерение величиь ы тока,. протекающего через катушку 3 возбуждения, производится с помощью =-талонного резистора ч, включенного последовательно с этой катушкой.
Лри синусоидальнам изменении возбуждающего магнитного поля величина энергии, загасенная колеблющейся контакт — деталью, пропорциональна квадрату амплитуды колебаний, т.е, пропорциональна квадрату напряжения на выходе пьезоэлемента, подсоединенного к контакт-детали, параметры кото-. рой измеряются. Учитывая изложенное, величину добротности контакт-детали определяют как
< Вых
Я
Uam где К вЂ” коэффициент пропорциональности;
U „„ — напряжение на выходе пьезоэлемента, U — напряжение на эталонном ре Лъ аысторе.
Измерение величины добротности контакт-детали производится во время
;. ая контакт-деталям геркона, определяется параметрами возбуждающего маг463
Формула изобретения
Составитель Н. Малахова
Техред В. Кадар
Редактор И. Николайчук
Корректор В. Бутяга
Заказ 624/59
Тираж 699
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород„ ул. Проектная, 4
5 1295 установившихся колебаний контакт-деталей одновременно с измерением частоты собственных колебаний. С этой целью напряжение с выхода пьезоэлемента поступает на вход первого квадратичного детектора, а на вход второго подается напряжение с этапонного резистора. Выходные напряжения квадратичных детекторов подаются на соответствующие входы блока деления, а 1О напряжение с его выхода поступает через масштабирующий усилитель на индикатор величины добротности.
Измерение собственной частоты и добротности второй контакт-детали 15 контролируемого геркона NK нроиэводится аналогично. С этой целью необходимо поставить переключатель 8 в другое положение и повторить описанный процесс измерения. 20
Изобретение позволяет расширить функциональные воэможности устройства эа счет одновременного измерений как частоты собственных колебаний контакт-деталей геркона, так и их добротности.
Устройство для контроля параметров герконов, содержащее усилитель мощности, частотомер, обмотку возбуждения, обмотку управления, два вибропреобразователя, регулятор глубины обратной связи, блок управления и 35 выпрями ель, катушка управления соединена с выпрямителем, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход блока управления соединен с первым входом частотомера, второй выход которого соединен с первым выходом усилителя мощности, второй выход которого подключен к первому входу регулятора глубины обратной связи, второй вход регулятора глубины обратной связи соединен с вибропреобразователями, третий вход регулятора глубины обратной связи соединен с третьим выходом блока управления, а выход регулятора глубины обратной связи подключен к входу усилителя мощности, причем вибропреабраэователи размещены на выводах контролируемого геркона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью расширения эксплуатационных воэможностей устройства путем обеспечения возможности контроля параметра добротности, в него введены два квадратных детектора, блок деления, блок индикации, масштабный усилитель и эталонный резистор, который включен в цепь обмотки возбуждения, вход первого квадратичного детектора соединен с эталонным резистором, выход первого квадратичного детектора подключен к первому входу блока деления, вход второго квадратичного детектора соединен с вторым входом регулятора глубины обратной связи, выход второго квадратичного детектора соединен с вторым входом блока ,целения, выход которого подключен к входу масштабного усилителя, выход которого соединен с входом блока индикации.
