Камертон с электромагнитным возбуждением

 

Изобретение касается учебных приборов по физике и может быть использовано в целом ряде лекционных экспериментов, например таких, как параметрическое возбуждение струны (опыт Мельде), возбуядтение стоячих волн и т.д. Цель изобретения - повышение удобства использования путем обеспечения самовозбуждения, повышение надежности и стабильности работы . Сущность изобретения заключается в том, что в прибор-введены усилитель, токовый ключ, электромагнитный кольцеобразный датчик, в зазор которого входит ветвь камертона, а сам он механически закреплен на держателе камертона , причем токовые выводы его соединены с входом усилителя, выход которого соединен с токовым ключом на транзисторах, в цепи которого последовательно включен электромагнит возбуждения камертона, имеющий связь по магнитному потоку через ветвь камертона с магнитным кольцеобразным датчиком. 2 ил. е

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (51)4 G 09 D 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4174150/31-12 (22) 04.01.87 (46) 15.08 ° 88. Бхл. В 30 (71) МГУ им.М.В.Ломоносова (72) М.Г.Вабищевич, В,В.Корчажкин, Т.Ш.Мусаев, В.А.Погожев и М.В.Семенов (53) 68 1.88 (088.8) (56) Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В.И.Ивероновой. М., 1972, с.148, 149, 174. (54) КАМЕРТОН С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕММ (57) Изобретение касается учебных приборов по физике и может быть использовано в целом ряде лекционных экспериментов, например таких, как параметрическое возбуждение струны (опыт Мельде), возбуждение стоячих

„„SU„„1417027 A 1 волн и т.д. Цель изобретения - повышение удобства использования путем обеспечения самовоэбуждения, повышение надежности и стабильности работы. Сущность изобретения заключается в том, что в прибор-введены усилитель, токовый ключ, электромагнитный кольцеобраэный датчик, в зазор которого входит ветвь камертона, а сам он механически закреплен на держателе камертона, причем токовые выводы его соединены с входом усилителя, выход которого соединен с токовым ключом на транзисторах, в цепи которого последовательно включен электромагнит возбуждения камертона, имек|ций связь по магнитному потоку через ветвь камертона с магнитным кольцеобраэным датчиком. 2 ил.

1417027

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным приборам по физике,и может быть широко использовано в ряде лекционных наглядных экспериментов, таких, например, как

5 параметрическое возбуждение струны (опыт Иельде) q сложение колебаний и т.д.

Целью изобретения является повышение удобства использования путем обеспечения самовозбуждения, повышение надежности и стабильности работы.

На фиг. 1 приведена графическая схема камертона; на фиг.2 — его элек- 1-5 трическая схема.

Камертон с электромагнитным возбуждением (фиг.1) содержит штатив 1, держатель 2 камертона, камертон 3, электромагнитный возбудитель 4, кото- 20 рый механически связан с держателем

2, электромагнитный преобразователь (датчик) 5 колебаний ветви камертона

3 в электрический сигнал, который в свою очередь механически связан с дер-25 жателем 2 камертона, причем датчик 5 установлен так, что при отсутствии колебаний ветвь камертона 3 находится в зазоре электромагнитного кольцеобразного датчика 5. 30

Электрическая схема содержит (фиг. 2) усилитель-выпрямитель 6, электронный токовый ключ, выполненный на транзисторах 7,8, блок 9 питания, диод 10 и резистор 11, служащие для 35 ограничения ЭДС самоиндукции, возни" кающей в катушке электромагнитного возбудителя 4 при запирании транзистора 8, резисторы 12, 13 для ограничения тока транзистора 7, делитель 40 напряжения на резисторах 14 и 15, служащий для получения последовательности импульсов на выходе усилителя . 6 со скважностью,равной 1/2, емкость

16, препятствующую возникновению высокочастотной генерации, Емкость

16 подключена параллельно обмотке датчика 5 к входам усилителя-выпрямителя 6, один из выводов которого соединен с делителем напряжения (14, 15), а выход через резистор 13 — с входом электронного токового ключа

7,8, нагрузкой которого является ка." тушка возбудителя 4 и подключенная параллельно ей цепь из последовательно соединенных резистора 11 и диода 10, Камертон работает следующим образомм.

При включении блока 9 питания на выходе усилителя 6 формируется положительное напряжение, которое обеспечивает отпирание транзисторов 7,8.

При этом через катушки 4 начинает протекать ток и ветви камертона 3 притягиваются. В катушке электромаг нитного кольцеобразного датчика 5 возникает сигнал, пропорциональный скорости движения ветвей камертона

3, причем такой полярности, что на выходе усилителя-выпрямителя 6 поддерживается положительное напряжение.

После максимального сближения ветвей камертона 3 знак сигнала с катушки электромагнитного кольцеобразного датчика 5 изменяется, и на выходе усилителя-выпрямителя 6 устанавливается нулевое напряжение. Транзисторы

7,8 запираются, ветви камертона 3 начинают возвращаться к положению равновесия, проходя его по инерции, после наибольшего отклонения ветвей камертона 3 на выходе усилителя-выпрямителя 6 вновь появляется положительное напряжение, и процесс повторяется.

Таким образом, у данного камертона через катушку электромагнита воз" бужцения течет ток только во время сближения ветвей камертона, что обеспечивает максимальную эффективность подкачки энергии, так как колебания ветвей камертона 3 и включение электромагнита (4) возбуждения происходит в фазе за счет положительной обратной связи, осуществляемой с помощью датчика 5.

Как следует из вышеизложенного, при включении питания автоматически возникают колебания, так как реализован принцип самовозбуждения камертона, что расширяет область применения электрокамертона и упрощает его эксплуатацию.

Амплитуду колебаний можно изменять регулировкой напряжения питания, а частоту в некоторых пределах — при помощи грузиков, навешиваемых на ветви камертора.

Таким образом, изобретение позволяет значительно повысить надежность камертона и расширить его функциональные возможности.

Прибор нагляден, легко повторяем и может найти широкое применение в учебных процессах как в пределах шкоФормул а

I из обр ет ения

5 фиГ 1

Составитель А.Мягков

Редактор А.Маковская Техред А.Кравчук Корректор M.Ïîæo

Заказ 4069/49 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-, полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 141702 лы, так и в училищах, техникумах и высших учебных заведениях страны.

Камертон с электромагнитным возбуждением, содержащий штатив, держатель камертона и электромагнит возбуждения, подключенный к блоку пита- 1О ния через ключ, о т л и ч а ю щ и йз и с я тем, что, с целью повышения удобства использования и повышения надежности работы, он снабжен электромагнитным преобразователем колебаний ветви камертона в электрический сигнал и последовательно связанным с ним усилителем-выпрямителем, а ключ выполнен транзисторным и подключен управляющим входом к выходу усилителя-выпрямителя.