Преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик о|1991563 (61) Дополнительное к авт. сеид-вуР 532946 (22) Заявлено 23. 07. 81 (21) 3325126/24-07 с присоединением заявки N (23) Приоритет (И)М.Кп э

Н 02 М 7/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 230 183. Бюллетень Ио 3

$3) УДК 621. 314 (088. 8) Дата опубликования описания 23.01.83

B.A Гусев, Б.A Семенов, P.A. Слуфина,-,, » и В.А. Ларионов

/",./

I! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к области преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и может быть использовано в качестве источника сигналов различной форьы при производстве высокочастотных измерений и проверке инфранизкочастотной аппаратуры различного назначения.

По основному авт.св. Р 532946 известно устройство преобразователя постоянного напряжения в переменное, используемое при экспериментальном определении динамических характеристик непрерывных и дискретных систем автоматического контроля, регулирования и управления, содержащее коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, а .выход подключен через ограничивающий резистор к источнику постоянного напряжения, источник однородного высокочастотного магнитного поля например, выполненный в виде подсоединенных к источнику переменного тока колец Гельмгольца; однослойную катушку с отводами от каждого витка, цилиндрический экран из металла с высокой магнитной проницаемостью, например пермаллоя, формозадаюший элемент, переключатель и детектор огибающей; однослойная катушка размещена в однородном высокочастотном магнитном поле и подключена крайним выводом к свободной клемме источника постоянного напряжения, а отводамик соответствующим входам коммутатора; цилиндрический экран из металла с высокой магнитной проницаемостью установлен соосно внутри катушки, а формозадающий элемент размещен внутри цилиндрического магнитного экрана и подсоединен через переключатель ко входу детектора огибающей, выход ко.— торого соединен с выходньвии клеммами преобразователя . Кроме. того, с целью повышения точности аппроксимации им выходного напряжения, в преобразователе формозадающий элемент может быть выполнен в виде набора элек трических рамок различной конфигурации, которые разделены диэлектриком (1).

Недостатком известного преобразователя является сложность конструкции и его низкая надежность вследствие большого количества разнородных элементов — колец Гельмгольца, пермаллоевого экрана, катушки с отвода«

9915б3

10 ми от каждого витка, коммутатора, блока управления.

Кроме того, при работе устройства используются достаточно большие токи, необходимые для модуляции эффективности экранирования экрана, при этом возникает проблема теплоотвода °

Целью изобретения является упро щение конструкции и увеличение надежности преобразователя.

Укаэанная цель достигается тем, что плоский формозадающий элемент размещен в колбе с электропроводящей жидкостью, компланарно с поверхностью упомянутой жидкости, причем между жидкостью и формозадающим эле- 15 ментом установлен зазор, величина которого не больше высоты коммутирующей волны жидкости, при этом коммутатор выполнен в виде волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой, магнитопроводящей пластины, которая закреплена одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости, и неподвижную часть в виде электромагнита, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина, а его управляющая обмотка подключена к выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, вид сверху; на фиг. 2 размещение формозадающего элемента в колбе и конструкция коммутатора в виде волносоздающего элемента, вид сбоку; на фиг. 3 — процесс коммута- 35 ции рамки формозадающего элемента волной электропроводящей жидкости.

Преобразователь постоянного напряжения в переменное (фиг. 1) содержит 40 источник 1 высокочастотного переменного тока, выход которого подключен к кольцам Гельмгольца 2.,формозадающий элемент 3 размещен в пространст.ве между кольцами Гельмгольца 2 в 45 колбе 4 с электропроводящей жидкостью 5, например, ртутью. Плоскость формоэадакщего элемента 3 параллельна плоскости жидкости 5 в колбе 4, причем между жидкостью 5 и формозадающим элементом 3 установлен зазор б, равный высоте коммутирующей волны 7 жидкости (фиг. 3) или меньший.

Коммутатор выполнен в виде волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой магнитопроводящей пластины 8, которая закреплена одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью 5 в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости 5 (фиг. 2). Неподвиж- ная часть коммутатора выполнена в виде электромагнита 9, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина 8, а его управляющая обмотка 10 подключена к блоку 11 управле- 65 ния. Кроме того, к выходу формозадающего элемента 3 подключен детектор

12 огибающей.

Преобразователь постоянного напряжения в переменное работает следующим образом.

В пространстве, ограниченном кольцами Гельмгольца 2, создается с помощью источника 1 высокочастотного переменного тока однородное, переменное магнитное поле. Формозадающий элемент 3, расположенный в пространстве между кольцами Гельмгольца 2 и представляющий из себя приемную рамку заданной конфигурации (в зависимости от формы выходного напряжения), имеет на выходных клеммах ЭДС, определяемую в соответствии с законом индукции. Модуляция введенного высокочастотного напряжения в упомянутом формозадающем элементе осуществляется как и в известном устройстве, с помощью коммутатора.

Коммутация .рамки формозадающего элемента 3 осуществляется волной электропроводящей жидкости 5, перемыкающей рамку с помощью скользящего по ее длине контакта (фиг. 2 и фиг. 3) .

Волна в электропроводящей жидкости 5 создается путем регулируемого по времени срабатывания электромагнита

9, который отпускает упругую пластину 8 всякий раз, как на него поступает импульс управления с блока 11 управления. При этом пластина 8 упруго отходит от магнитопровода электромаг- нита 9 и создает таким образом в электропроводящей,жидкости 5 коммутирующую волну 7. Так как зазор между плоскостями жидкости 5 и формозадающего элемента 3 выбрано равным высоте этой волны 7 или меньшим, то рамка в формозадакщем элементе 3 будет перемкнута этой волной. При этом, как уже отмечалось, происходит модуляция низкочастотным колебанием несущей, частоты, наведенной на переменную по длине рамку. Далее модулированное напряжение с выходных клемм формозадающего элемента 3 после детектора огибающей 12 подается на нагрузку. Исключить коммутацию рамки формозадающего элемента 3, отражен ной от стенок колбы 4 волны 7 можно путем использованию любого из известных способов гашения волн, а именно: комйенсацию падающей и отраженных волн, осуществляемую путем цодбора расстояний от формозадакицего элемента 3 до стенок колбы 4 и скважностью в последовательности коммутирующих импульсов(волн)7;демпфирование отраженной волны путем выполнения отража" ющей стенки колбы 4 с заданной податливостью,обеспечиваемой, например, в виде набора упругих пластин, аналогичных пластине 8, установленных также, как и пластина 8, но на про991563

Фюить

ФигЗ

Составитель Т. Ершова

Редактор H. Пушненкова Техред Т. Маточка коРРектоР Г. Решетник

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 160/74

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тивоположном конце колбы; путем удлинения колбы 4 и т.п.

Эффективность от использования изобретения состоит в удешевлении преобразователя за счет использования унифицированного формозадающего элемента; уменьшении потребления электрической энергии преобразователем за счет исключения такого мощного потребителя, как токовая катушка коммутатора; улучшении теплового ре- О. жима работы преобразователя, так как формозадающий элемент и волнозадающий элемент практически не выделяют в процессе своей работы тепла.

Увеличение надежности преобразователя постоянного напряжения в переменное достигается за счет упрощения конструкции предлагаемого устройства (количество элементов сократилось 3) примерно вдвое), исключения из схемы устройства каких-либо механических контактов, исключения влияния различных параметров атмосферы (влажность, давление агрессивные примеси 25 в воздухе и т.п.) за счет применения герметичной колбы, а также за счет улучшения теплового режима работы.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное по авт. св.

Р 532946, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности преобразователя, формозадакиций элемент размещен в колбе с электропроводящей жидкостью, компланарно с поверхностью упомянутой жидкости, причем между жидкостью и формозадающим элементом установлен зазор, величина которого не больше высоты коммутирующей волны .жидкости, при этом коммутатор выполнен в виде.волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой магнитопроводящей пластины, которая закреплена. одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости, и неподвижную часть в виде электромагнита, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина, а его управляющая обмотка подключена к выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 532946, кл. Н 02 М 7/44, 1975.