Отслеживающее устройство

 

ОКЛЕЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два резонансных контура, обмотки которых подключены паралл ьно конденсаторам, и основание. на котором укреплены первый резонансный контур и поворотный механизм , отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности , точности и надежности устройства , в нем дополнительно установлены резистор и третий конденсатор, одна пластина которого установлена на основании и соединена электрически с первыми выводами первого колебательного контура и резистора, а другая пластина установлена на ры- . чаге поворотного механизма и соединена злектрически с вторым выводом резистора и с первым выводом второго колебательного контура, соединенного вторым выводом с вторым выводом первого колебаСО тельного контура, причем резистор и второй колебательный контур установлены на основании.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (!!) 4(st) G 05 В 11/01-,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ti AOTOPCKOMP СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь», 4!Ь(»1

2 Д! »Е

Ь

»l» !,(21) 3707275/24-24 .

:(22) 25.11.83 .(46) 07.07.85. Бюл. У 25 (72) С.С.Павлов, Д.Б.Дубошинский, Я.Б.Дубошинский и Д.М.Чекарцков (71) Всесоюзный научно-исследова:тельский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроиэоляционных материалов и изделий (53) 62-50(088.8) (56) Мандельштам Л.И. Полное собрание трудов. Т.1. Изд. АН СССР, 1948, с. 184-197.

Авторское свидетельство СССР

В 392455 кл. G 05 В 11/01, 19?1. (54)(57) ОИЛЕЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два резонансных контура, обмотки которых подключены параллельно конденсаторам, и основание, на котором укреплены первый резонансный контур и поворотный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, точности н надежности устройства, в нем дополнительно установлены резистор и третий конденсатор, одна пластина которого установлена на основании и соединена электрически с первыми выводами первого колебательного контура и резистора, а другая пластина установлена на рычаге поворотного механизма и соединена электрически с вторым выводом резистора и с первым выводом второго колебательного контура, соединенного вторым 3 выводом с вторым выводом первого колебательного контура, причем резистор и второй колебательный контур установлены на основании.

1166058

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании измерительных приборов и средств автоматики.

Целью изобретения является повы- шение чувствительности, точности и надежности устройства.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг.2 — зависимость пондемо- 10 торной силы от расстояния между пластинами третьего конденсатора.

Устройство содержит первый и второй колебательные контуры 1 и 2, источник 3 переменного напряжения, 15 резистор 4, третий конденсатор 5, рычаг 6 поворотного механизма, первый и второй конденсаторы 7 и 8, первая и вторая обмотки 9 и 10,,основание 11. (W — пондемоторная 20 сила, Х вЂ” расстояние между пластинами третьего конденсатора 5).

Дифференциальные уравнения для, потенциалов пластин третьего конденсатора 5, под действием которых на 25

его пластинах появляются электриВ ческие заряды, создающие механическую силу, перемещающую подвижную пластину, имеют вид

d2 2Ч1 +

КС + — — - — Ч

Ь аЧ, К1

cS р д р . 35 уу г

R, dt R гдеL 1.,, С,, С, R R — соответственно индуктивности, емкости и сопротивления 45 колебательных контуров 1 и 2;

Rñ þ8, С вЂ” сопротивление и емкость резистора 4 и конденсатор 5. 50

Уравнение движения подвижной пластины третьего конденсатора 5 имеет вид

+ > л,,,, 55

d x dx SP() С1С где ш - масса подвижной пластины третьего конденсатора 5 к - коэффициент, зависящий от площади пластин третьего конденсатора 5; (4„ - ) — разность фаз потенциалов пластин третьего конденсатора 5;

P - коэффициент трения, „,Ч вЂ” потенциал пластин третьего конденсатора 5, усредненная за период Т пондемоторная сила взаимодействия пластин конденсатора связи, величина которой зависит от электрических процессов в первом и во втором колебательных контурах 1 и 2.

Усредненная за период пондемоторная сила W будет равна нулю при Y„-М = — или при значениях соз(М„-Ч 1=0 °

У

Для одинаковых колебательных контуров 1 и 2 значения емкости конден1 сатора 5, при котором опре еляются

С «1 Ъ4 Ъ1+ о 2х

u)L1 где Ъ У,. >L>

1 индуктивная проводимость колебательных контуров 1 и 2 — емкостная проводимость колебательных контуров 1 и 2; ш — частота переменного напряжения, Ъ1 = Сдс1

q = .3

R> + > L2

2 1 — активная проводимость колебательных контуров 1 и 2;

- активная проводиcS мость связи колебательных контуров

1 и 2, х — расстояние между пластинами третьего конденсатора 5, Значения усредненной пондемоторной силы W> в зависимости от расстояния х между пластинами третьего конденсатора 5 представлена на фиг.2, Как видно из этой зависимости, при одних расстояниях х между пластинами конденсатора 5 усредненная сила У положитель» на, при других отрицательна, т.е. при одних расстояниях х механическая. сила будет проявлять себя как сила притяжеf166058 ния, при других — как сила отталкивания. Таким образом, если внешним воздействием изменить расстояние между . пластинами третьего конденсатора 5, то между ними возникает пондемоторная . сила, которая будет действовать в направлении к положению равновесия до тех пор, пока эта сила не .станет равной нулю.

Устройство работает следующим об- 10 разом.

Под действием напряжения источника

3 переменного напряжения возбуждаются колебания в первом колебательном контуре 1, благодаря резистору 4 и 15 конденсатору .5 возбуждаются электрические колебания во втором колебательном контуре 2.

На обкладках конденсатора 5 возникают электрические заряды, под дей- 20 ствием которых его пластины занимают строго определенное равновесное положение. При этом механическая сила, взаимодействия этих пластин равна нулю. В этом случае разность фаз потен-2$ пиалов пластин конденсатора 5 равна — Только этому значению разности фаз

2 соответствует равенство нулю механической силы взаимодействия пластин конденсатора 5.

Изменение частоты напряжения источника 3 переменного напряжения приво- ° дит к изменению разности фаз потенциалов пластин:конденсатора 5. При .

Ф 35 этом между его пла Финами возникает механическая сила, которая будет изменять расстояние между пластинами конденсатора 5 до тех пор, пока. разность фаз не станет равной— .Й

2 что приведет к равенству нулю механической силы взаимодействия. Этому новому состоянию равновесия будет соответствовать новое расстояние между пластинами-конденсатора 5.

Таким образом, каждому значению расстояния между пластинами конденсатора 5 будет .соответствовать строго определенное значение частоты напряжения на выходе источника 3 переменного напряжения, что позволяет использовать предлагаемое устройство в качестве отслеживающего.

Данное отслеживающее устройство может применяться в качестве частотомера, а также датчиков сил и переме-. щений. Оно позволяет создавать простые и надежные блоки осязания для промышленных манипуляторов, а также может быть использовано в качестве датчиков давления адаптивных систем управления.

Отслеживающее устройство может быть использовано в качестве блока стабилизации частоты генератора в частотной системе определения обобщенного показателя качества кровельного картона объемной массы, основанная на фазовой подстройке частоты.

Указанные отличительные особенности предлагаемого технического реше» ния по сравнению с известным позволяют на порядок повысить чувствительность, точность и надежность устройства.

1166058 Риг. Г

Составитель Ю,. Гладков

Редактор Т. Кугрыаева Техред С. Йовмий Корректор Е ° Р«ко

t-"

Заказ 4307/41 Тирам 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, 3-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4