Магнитоэлектрический гальванометр

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при производстве устойчивых к механическим воздействиям магнитоэлектрических гальванометров , применяемых, например, в авиации. Цель изобретения - повышение виброустойчивости магнитоэлектрического гальванометра достигается путем предотвращения резаi сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

КСГ1УБЛ4Н 4 С01 R5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3872991/24-21 (22) 26.03.85 (46) 23.08.86. Бвл. 1t 31 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Д.М. Белый (53) 621.317.7 (088.8) (56) Электрические измерения. /Под ред. А.В. Фремке. — Л., Энергия, 1973, с. 64-70.

Авторское свидетельство СССР

Ф 322722, кл. С 01 R 5/02, 1970.

„„SU„„1252731 A 1 (54) МАГЯИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ГАЛЬВАНОМЕТР (57) Изобретение относится к области злектроиэмерительной техники и может быть использовано при производстве устойчивых к механическим воздействиям магнитоэлектрических гальванометров, применяемых, например, в авиации. Цель изобретения — повышение виброустойчивости магнитоэлектрического гальванометра достигается путем предотвращения реэо1 нансных колебаний поднижной части.

Для этого каждая букса 9 и 10 подвижной части выполнена в виде V -образной биметаллической пластины из магнитострикционных материалов с коэффициентом магнитострикции противоположных знаков. На чертеже показаны: зазор 1, постоянный магнит 2, рамка 3, подвешенная на пружинах 4 и

5 в обойме 6 с помощью растяжек 7

252731 и 8, поле 11 постоянного магнита ° Наружный слой 12 и 13 каждой биметалли ческой пластины выполнен из пермаллоя, имеющего положительный коэффициент магнитострикции. Виброустойчивость повышается путем изменения собственной частоты поперечных колебаний подвижной части в момент нозникновения резонанса. t з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве устойчивых к механическим воздействиям магнитоэлектрических гальванометров, применяемых, например, н авиации.

30

Цель изобретения — повышение виброустойчиности магнитоэлектрического гальванометра путем предотвраще- t0 ния резонансных колебаний подвижной части.

На фиг.1 изображен предлагаемый гальванометр, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 - 15 разрез А-А на фиг.1 (положение буксы н магнитном поле в нуленом и рабочем положениях рамки).

Магнитоэлектрический гальванометр содержит помещенную н рабочем зазоре 1 постоянного магнита 2 рамку 3, подвешенную на амортизационных пружинах 4 и 5 в обойме 6 с помощью растяжек 7 и 8, укрепленных ннутренними концами на рамке с помощью 25 установленных на торцах рамки букс

9 и 10, расположенных в поле 11 постоянного магнита. Каждая иэ букс

9 и 10 выполнена н виде биметаллической пластины Y -образной формы, закрепленной одной из боковых сторон на рамке 3 и содержащей слои из магнитострикционных материалов с коэффициентами магнитострикции противоположных знаков, причем наруж35 ный слой 12 и 13 каждой из пластин выполнен иэ материала с положительным коэффициентом магнитострикции. В качестне,магHHTocTpHKIlHQHHbJx материалов для изготовления бжчеталлических пластин могут быть использованы никель и пермаллой, причем наружный слой 12 и 13 пластин выполнен из пермаллоя, имеющего положительный коэффициент магнитострикции.

Рамка 3, буксы 9 и 10 и растяжки

7 и 8 образуют поднижную часть гальванометра.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по обмотке рамки 3, находящейся в лоле магнита

2, возникает вращающий момент под действием которого рамка 3 поворачивается вокруг сноей оси до положения, при котором вращающий момент оказывается уравновешен противодействующим, создаваемым растяжками

7 и 8.

При совпадении частоты внешней вибрации с собственной частотой поперечных колебаний возникают резонансные поперечные колебания подвижной части гальванометра. Эти колебания сопровождаются одновременно возникающими крутильными колебаниями вокруг оси врашения рамки 3 (Z-Z, фиг.1). При крутильных колебаниях жестко закрепленных на рамке

3 букс 9 и 10 в поле 11 рассеяния постоянного магнита 2 изменяется (фиг.3) эффективная площадь букс

9 и 10, пронизываемая силовыми линиями магнитного поля (в положении буксы 9, показанном на фиг.3 пунктиром, основание V -образной пластины уже не перпендикулярно силовым линиям поля 11, как в положении, показанном сплошной линией, а повернуто к направлению силовых лн1252731

В предлагаемой конструкции устройства уменьшение эффективной площади при расположении слоя с положительным коэффициентом магнитострик5 ции на наружной стороне пластин букс 9 и 10 приводит к постепенному уменьшению сжатия пластин при паразитных колебаниях по мере увеличения рабочего отклонения подвижной части

1 и, соответственно, компенсации изменения натяжения растяжек 7 и 8. Жесткость подвижной части на кручение пропорциональна усилию натяжения растяжек, поэтому предлагаемое распо15 ложение слоев биметаллических пластин позволяет одновременно выравнивать жесткость на кручение по всей длине шкалы, и тем самьм, увеличивать линейность гальванометра.

20 Таким образом, предлагаемая конструкция гальванометра обладает повьппенной виброустойчивостью за счет автоматического срыва возникающих резонансных режимов, что достигается изменением собственной частоты поперечных колебаний подвижной части в момент возникновения резонанса.

Кроме того, шкала предлагаемого гальванометра характеризуется повышенной линейностью. где M„ -- собственная частота поперечных колебаний подвижной частоты;

Т и 1 — усилие натяжения и длина растяжек;

m — масса подвижной части.

Изменение частоты поперечных колебаний приводит к мгновенному срыву резонансного режима. Как показали 30 испытания, даже в наихудшем случае, когда внешняя вибрация с частотой, совпадающей с собственной частотой поперечных колебаний, действует продолжительно, описанный процесс 35 не позволяет подвижной части затянуться в резонансный режим и значительно повышает виброустойчивость гальванометоа.

Кроме того, при рабочем отклоне- 40 нии подвижной части гальванометра под действием измеряемого тока (на фиг.З нулевое, обесточенное, положение показано линией 0-0, рабочее направление поворота-стрелкой) в процессе закручивания растяжек 7 и

8 жесткость подвижной части на кручение несколько увеличивается, что уменьшает чувствительность гальванометра ближе к концу шкалы и ухудшает линейность. ний под острым углом). Так как буксы 9 и 10 выполнены из магнитострикционных материалов, то такое изменение эффективной площади, эквивалентное изменению магнитного поля, приводит к деформации букс 9 и 1О. Выполнение наружного слоя 12 и 13 биметаллических пластин букс 9 и 10 иэ материала с положительным коэффициентом магнитострикции, а внутреннего — с отрицательным приводит к сжатию пластин при изменении магнитного поля вдоль продольной оси

2-2 . Это, соответственно, приводит к увеличению натяжения растяжек 7 и 8 и частоты поперечных колебаний подвижной части, связанной с усилием натяжения зависимостью

Формула изобретения

1. Магнитоэлектрический гальванометр,содержащий подвижную часть

1 выполненную в виде рамки с двумя торцовымп буксами, размещенной на растяжках в поле постоянного магнита

t отличающийся тем что

7 с целью повьш ения виброустойчивости

У каждая букса подвижной части выполнена в виде 4 -образной биметаллическои пластины из магвнтострнкциснных материалов с коэффициентом магнитострикции противоположных знаков.

2. Гальванометр по и. i, о т л ич а ю шийся тем, что наружный слой биметаллических пластин выполнен из материала с положительными коэффициентом ма гннтострнкцни.

1252731

11 ll 2

11Ц 77

Фиг. 3

Фиг 2

Составитель С. Шумилишская

Техред В.Кадар Корректор Л. Патай

Редактор О. Бугир

Заказ 4618/46

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4