Устройство для измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей герконов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герметизированных магннтоуправляемых контактор (герконов). Цель изобретения - рагиирение технологических возможностей устройства за счет обеспечения измерения частоты собственных колебаний подвижной контакт-детали переключающих герконов. Колебания подвижной контакт-детали геркона создаются цепью положительной обратной связи, включающей высокочастотный генератор 1, диод 2, фильтр 3 нижних частот, регулятор 4 глубины обратной связи, усилитель 5 мощности, катушку 6 возбуждения. Частоту колебаний подвижной контакт-детали регистрируется частотомером 7. 2 ил. Sfi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1652830 (51)5 С О1 Н 13/00 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4633294/28 (22) 09 ° 01.89 (46) 30.05.91. Бюл. Ф 20 (72) В.И.Паречин, PË.Ìàéçåëüñ и А.В.Филатов (53) 620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1495644, кл. С 01 Н 13/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И311ЕРЕНИЯ ЧАС-.

ТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ КОНТАКТДЕТАЛЕЙ ГЕРКОИОВ

\ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герметизированных магИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследовании, pasработке и производстве герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов).

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения измерения частоты собственных колебаний подвижной контакт-детали переключающих герконов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей герконов; на фиг.2направление намагничивания контактдеталей переключающего геркона.

Устройство для измерения частоты собственных колебаний контакт-деталей герконов содержит последовательно со2 нитоуправляемых контактов (герконов) .

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей устройства за счет обеспечения измерения частоты собственных колебаний подвижной контакт-детали переключающих герконов.

Колебания подвижной контакт-детали геркона создаются цепью положительной обратной связи, включающей высокочастотный генератор 1, диод 2, фильтр 3 нижних частот, регулятор 4 глубины обратной связи, усилитель 5 мощности, катушку 6 возбуждения. Частоту колебаний подвижной контакт-детали регистрируется частотомером 7.

2 ил. единенные высокочастотный генератор

1, диод 2, фильтр 3 нижних частот, регулятор 4 глубины обратной связи, усилитель 5 мощности и катушку 6 возбуждения, частотомер 7, вход которого подключен к первому выходу усилителя 5 мощности, второй выход которого подключен к второму входу регулятора 4 глубины обратной связи, блок 8 управления, источник 9 тока, последовтельно соединенные первый резистор ,10 и первую катушку .11 подмагничивания с магнитным шунтом 12, последоваI тельно соединенные второй резистор

13 и вторую катушку 14 подмагничива" ния с магнитным шунтом 15. Первый, второй и третий выходы блока S управления подключены соответственно к третьему входу регулятора 4 глубины обратной связи, к запускающему входу частотомера 7 и к входу источ.

1652830 ника 9 тока. Выход источника 9 тока подключен к объединенным вторым выводам первого и второго резисторов

10, 13. Вторые выводы катушки 6 возбуждения и катушек 11, 14 подмагничивания соединены с общим проводом.

Регулятор 4 глубины обратной связи может содержать последовательно соединенные входной усилитель 16, фазовращатель 17 и полосовой фильтр

18 блок 19 автоматической регулировки усиления (АРУ), выход которого подключен к первому входу входного усилителя 16. Второй вход входного усилителя 16, вход блока 19 АРУ, третий вход входного усилителя 16 являются соответственно первым, вторым и третьим входами регулятора 4 глубины обратной связи. Выход полосового фильтра 18 является выходом

20 регулятора 4 глубины обратной связи, Вход фильтра 3 нижних частот, общая точка соединения второго резистора .

13. и второй катушки .14 подмагничивания и общий провод предназначены соответственно для связи с первым, вторым и третьим контактами контролируемого геркона.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый геркон помещают в зону действия магнитных полей катушек 6, 11 и 14 возбуждения и подмагничивания, присоединяют электрически его выводы к соответствующим 35 точкам схемы. После этого начинает работать блок 8 управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на контролируемый геркон и взаимодействие элементов всего уст- 40 ройства. Импульс с третьего выхода блока 8 управления включает источник

9 тока. В начальный момент времени выходной ток источника протекает через первый резистор 10 и первую ка- 45 тушку 11 подмагничивания, а также через второй резистор 13, вторая катушка 14 подмагничивания закорочена замкнутыми контакт-деталями геркона.

Как только намагниченность замкнутых 50 контакт-деталей достигает величины, достаточной для их размыкания, происходит перераспределение токов.

Через вторую катушку 14 подмагничивания начинает протекать ток, необходимый для намагничивания разомкнутой неподвижной контакт-детали, в направлении, препятствующем протяжению подвижной контакт-детали. Ток первой катушки 11 подмагничивания при этом несколько увеличивается, так как за счет увеличения сопротивления цепи второй резистор 13 — вторая катушка

14 подмагничивания происходит перераспределение токов в параллельных цепях нагрузки источника 9 тока. В ре-, зультате подвижная контакт-деталь конт ролируемого геркона перемещается в промежуточное положение,.

Необходимое направление намагничивания контакт-деталей геркона, показанное на фиг. 2, обеспечивается противофаэным подключением первой и второй катушек 11 и 14 подмагничивания к выходу источника 9 тока. Этому же способствуют и магнитные шунты 12 и

15, расположенные непосредственно на герконе. Магнитный шунт 12 препятствует намагничиванию разомкнутой контакт-детали rеркона катушкой 11 подмагничивания, магнитный шунт 15 препятствует намагничиванию второй катушкой 14 подмагничивания, подвижной и замкнутой контакт-деталей геркона. Величины сопротивления первого и второго резисторов 10 и 13 и выходной ток источника 9 тока при наладке подбирается, исходя из условия обеспечения в статике нейтрального положения подвижной контакт-де али геркона.

Выбранный порядок подачи тока в первую и вторую катушки 11 и 12 подмагничивания позволяет придать подвижной контакт-детали геркона начальные колебания, что в конечном счете улучшает условия самовозбуждения системы.

Напряжение с выхода высокочастотного генератора, 1 поступает на диод

2, образующий совместно с подключенной к нему контакт-деталью и подвижной контакт-деталью геркона, подключенной к общему проводу, емкостной делитель напряжения, верхнее плечо которого образовано емкостью диода 2, а нижнее — емкостью между контактдеталями герконов. Величина этой емкости зависит от взаимного расположения контакт-деталей контролируемого геркона. При приближении контакт-деталей одна к другой емкость между контакт-деталями геркона увеличивается, при удалении — уменьшается.

При постоянном входном сопротивлении фильтра 3 нижних частот величина высокочастотного напряжения на его

165 входе будет жестко связана с емкостью между контакт-деталями геркона.

I

Таким образом, если контакт-деталь контролируемого геркона колеблется, то высокочастотное напряжение на входе фильтра 3 нижних частот окажется промодулированным низкочастотными колебаниями, частота и фаза которых строго соответствует частоте и фазе колебаний контакт-детапи.

Так как в один из полупериодов высокочастотного напряжения диод 2 открыт, а -другой закрыт, это модулированное напряжение будет одновременно детектироваться.

Высокочастотные составляющие спектра результирующего сигнала отфильтровываются с помощью низкочастотного фильтра 3 нижних частот, а с его выхода на вход регулятора 4— глубины обратной связи поступают электрические колебания с частотой, равной частоте собственных механи-, ческих колебаний контакт-детали.

Электрические колебания усиливаются входным усилителем 16, их фаза корректируется фазовращателем 17, а полосовой фильтр 18 отсеивает возможные помехи и пропускает колебания лишь в небольшом диапазоне ожидаемых частот, соответствующих возможным .частотам собственных колебаний контактдеталей контролируемым герконом, после чего эти колебания усиливаются усилителем 5 мощности.

Усиленные синусоидальные колебания электрического тока с частотой и фазой, соответствующими частоте и фазе собственных колебаний исследуемой контакт-детали контролируемого геркона, сформированные в регуляторе 4 глубины обратной связи, подаются на катушку 6 возбуждения, где их энергия преобразуется в энеРгию магнитного поля переменного направления.

Полученным переменным магнитным полем осуществляется воздействие на контактдетали геркона для поддержания в них. незатухаюпих собственных колебаний.

Дпя предотвращения нарастания или затухания амплитуды колебаний контактдеталей в описанной автоколебательной системе предусмотрен блок 19 автоматической регулировки усиления, управляющий коэффициентом усиления: входного усилителя, что. обеспечивает постоянную амплитуду колебаний в этой

2830

6 системе на таком уровне, чтобы не происходило касания колеблюц1пхся контакт-деталей геркона. В результате в системе возникают стабильные колебания с частотой, соответствующей частоте собственных колебаний исследуемой контакт-детали контролируемого геркона. Дпя измерения этой частоты используется частотомер 7, подкпюченный к выходу усилитепя 5 мощности.

При измерении частоты собственных колебаний замыкающих герконов не используются магнитные шунты 12 и 15 и -вторая катушка 14 подмагничивания не используется.

15 формула изобретения

Устройство для измерения частоты

20 собственных копебаний контакт-деталей герконов, содержащее последовательно соединенные высокочастотный генератор, диод, фильтр нижних частот, регулятор глубины обратной связи, усилитель мощности и катушку возбуждения, частотомер, вход которого подключен к первому выходу усилителя мощности, второй выход которого подключен к второму входу регулятора глубины обратной связи, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к третьему входу регулятора глубины обратной связи и к запускающему входу частотомера, второй вывод

35 катушки возбуждения подключен к общему проводу, вход фильтра нижних частот предназначен для связи с первым контактом контролируемого геркона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено источником ! тока, вход которого подключен к третьему выходу блока управления, последовательно соединенными первым ре45 зистором и первой катушкой подмагничивания с магнитным шунтом, последовательно соединенными вторым резистором и второй катушкой подмагничивания с магнитным шунтом, вторые выводы первого и второго резисторов объединенЫ и подключены к выходу источника тока, вторые выводы первой и второй катушек подмагничивания подключены к общему проводу, общая точка соединения вто55 рого резистора и второй катушки подмагничивания и общий провод устройства предназначен для связи соответственно с вторым и третьим контактами конт ролируемого геркона.

Составитель В. Козлов

Техред Л.Олийнык . Корректор M ° СамбоРскаЯ

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 2188 Тираж 321 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. Ужгород, ул. Гагарина, 101