Устройство автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора

 

Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения - повышение точности автоподстройки. Устройство автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора содержит задающий генератор 1, усилитель 2, преобразователь 3 электрических колебаний в механические, детектор 4, датчик сигнала ошибки 5, выполненный в виде первого и второго элементов выборки - хранения 6 и 7 и дифференциального интегрирующего усилителя 8, и источник модулирующего синала 9, выполненный в виде генератора 10 тактовых импульсов со скважностью больше двух и распределителя импульсов 11. При работе задающего генератора 1 на частоте механического резонанса преобразователя 3 напряжения, записываемые в первый и второй элементы выборки - хранения 6 и 7, равны между собой и напряжение на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 не изменяется. Если частота задающего генератора 1 станет выше (или ниже) частоты механического резонанса преобразователя 3, то напряжение на выходе первого элемента выборки - хранения 6 станет больше (или меньше) напряжения на выходе второго элемента выборки - хранения 7 и на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 напряжение будет возрастать (или уменьшаться), что приведет к понижению (или повышению) частоты задающего генератора 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

SU»15805 1 ц))5 H 03 L 7/00, В 06 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А,ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР I (21) 4426310/24-09 (22) 17.05.88 (46) 23.07.90. Бюл. М 27 (72) В.Б.Дудыкевич, Л.Т.Пархуць, Н.А.Хлопотунова, С.А.Василенко, С.И.Родионов и Б.Э.Третьяк (53) 621.396.666 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 163016, кл . В 06 В 1/06, 1962. (54) УСТРОЙСТВО АВТО 1АТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ГЕНЕРАТ0РА (57) Изобретение относится к приборостроению. Цель изобретения — повышение точности автоподстройки. Устройство автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора содержит задающий генератор 1, усилитель

2, преобразователь 3 электрических колебаний в механические, детектор

4, датчик сигнала ошибки 5, выполненньй в виде первого и второго элементов выборки — хранения 6 и 7 и дифференциального интегрирующего усилите2 ля 8,, и источник модулирующего сигнала 9, выполненный в виде генератора

10 тактовых импульсов со скважностью больше двух и распределителя импульсов 11 При работе задающего генератора 1 на частоте механического резонанса преобразователя 3 напряжения, записываемые в первый и второй элементы выборки — хранения 6 и 7, равны между собой и напряжение на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 не изменяется. Если частота задающего генератора 1 станет выше (или ниже) частоты механического резонанса преобразователя 3, то напряжение на выходе первого элемента выборки — хранения 6 станет больше (или меньше) напряжения на выходе второго элемента выборки — хранения 7 и на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 напряжение будет возрастать (или уменьшаться), что приведет к понижению (или повышению) частоты задающего генератора 1. 1 ил.

1580531

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в ультразвуковой обработке материалов при создании высокостабильных автоматизированных генераторов для возбуждения ультразвуковых преобразователей для технологических целей, а также в медицинской аппаратуре, 10

Целью изобретения является повы шение точности автоподстройки.

На чертеже представлена структур.:ная электрическая схема устройства автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора.

Устройство содержит задающий ге1 нератор 1, усилитель 2, преобразова.тель 3 электрических колебаний в ме ханические, детектор 4, датчик 5 сигнала ошибки, выполненный в виде первого б и второго 7 элементов выборки — хранения и дифференциального интегрирующего усилителя 8, и источник 9 модулирующего сигнала, выполненный в виде генератора 10 тактовых импульсов со скважностью, большей двух, и распределителя 11 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на усилитель 2, работающий в режиме генератора тока.

Такой режим работы усилителя обеспечи

;вает поддержание стабильности ампли;туды колебаний преобразователя 3.

Сигнал, пропорциональный напряже нию на выходе усилителя 2, поступает на вход детектора 4. С выхода последнего импульсы напряжения поступают на входы первого б и второго 7 элементов выборки — хранения, в которые записывается напряжение, пропорциональное их амплитуде, поочередно, в определенные. моменты времени при помощи сигналов, поступающих на управляющие входы от распределителя 11 импульсов. Работой последнего управляет генератор 10, частота которого примерно на порядок меньше частоты задающего генератора 1. Кроме элементов выборки — хранения, эти импульсы поступают на противофазные управляющие входы задающего генератора 1. Так как эти импульсы, поступают поочередно, это приводит либо к увеличению, либо к уменьшению частоты задающего генератора 1.

В первьп элемент б выборки — хранения записывается и хранится напряжение, пропорциональное амплитуде выходного напряжения усилителя 2 при повышении частоты, а во второй элемент 7 выборки — хранения — при понижении частоты. Разность записанных напряжений в первом и втором элементах выборки — хранения интегрируется в дифференциальном интегрирующем усилителе 8 и поступает на один из управляющих входов задающеrо генератора 1.

Частотно-импедансная характеристика преобразователя 3 имеет явно выражений минимум на частоте механического резонанса. Поскольку питание преобразователя 3 производится переменным током стабильной амплитуды, то поиск частоты механического резонанса сводится к поиску частоты„ соответствующей минимальному напряжению на выходе усилителя 2.

При работе задающего генератора 1 на частоте механического резонанса преобразователя 3 напряжения, записываемые в первый 6 и второй 7 эле1 менты выборки — хранения, равны между собой и напряжение на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 не изменяется. Если частота задающего генератора 1 стала вьппе частоты механического резонанса преобразователя 3, то при повышении частоты задающего генератора 1 напряжение на выходе усилителя 2 станет больше, чем при понижении. Это приводит к тому, что напряжение на выходе первого элемента 6 выборки — хранения станет больше напряжения на выходе второго элемента 7 выборки — хранения и на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 8 напряжение возрастет, что приводит к понижению частоты задающего генератора 1. !

Если частота задающего генератора

1 стала ниже частоты механического резонанса преобразователя 3, то при повышении частоты задающего генератора 1 напряжение на выходе усилителя 2 станет меньше, чем при понижении частоты. Это приводит к изменению знака интегрирования дифференциального интегрирующего усилителя 8 и повышению частоты задающего генератора 1.

Составитель Л.ЗВурухин

Техред Д.Сердюкова Корректор T.Малец

Редактор И.Горная

Заказ 2021 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужго1.од, ул. Гагарина, 101

158053

Формула изобретения

Устройство автоматической подстройки частоты ультразвукового генератора, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и преобра5 зователь электрических колебаний в механические, последовательно соединенные детектор и датчик сигнала ошибки, выход которого подключен к управляющему входу задающего генератора, а также источник модулирующего сигнала, соединенный с управляющими входами задающего генератора и датчика сигнала ошибки, о т л и ч а - 15 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности автоподстройки, задающий генератор соединен с преобразователем электрических колебаний в механические -через введенный усили- 2Q тель, вход, детектора подключен к выходу усилителя, датчик сигнала ошибки выполнен в виде первого и второго

1 ь элементов выборки — хранения и дифференциального интегрирующего усилителя, входы которого подключены к выходам первого и второго элементов выборки — хранения, выход дифференциального интегрирующего усилителя является выходом датчика сигнала ошибки, входы первого и второго элеа ментов выборки — хранения — его входом, а управляющие входы первого и второго элементов выборки — хранения — управляющими входами датчика сигнала ошибки, источник модулирующего сигнала выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов со скважностью, большей двух, и распределителя импульсов, при этом выходы распределителя импульсов подключены к протинофазным управляющим входам задающего генератора и к управляющим входам датчика сигнала ошибки.