SU842432A1 - Device for excitation of string self-excited oscillations - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ(54) DEVICE FOR THE EXCITATION OF AUTO-OSCILLATIONS

СТРУНSTRUNE

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к струнным частотным датчикам и может быть использовано дл  возбуждени  автоколебаний струн, изготовленных из электро проводного материала. Известно устройство дл  возбуждени  автоколебаний струн магнитоэлектрического типа в датчиках дл  измерени  различных физических параметров, где .струна с изолированными концами расположена в поле посто нного магнита и включена в мостовую схему, одна из диагоналей которой подключена к входу усилител , а втора  диагональ к выходу усилител  ll . Недостатком устройства  вл етс  то, что в св зи с наличием изол ции в месте заделки струны наблюдаетс  изменение резонансной частоты струны во времени и при циклических испытани х устройства на воздействие различных параметров. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  возбуждени  ав токолебаний струн, содержащее контур образуемый струной, корпусом и выступами , магнитопровод с обмоткой, включенной в М.ОСТОВУЮ схему, усилитель, подключенный входом и выходом к диагонал м мостовой схемы, посто нный магнит . Недостатком такого устройства  вл етс  то, что его возможно использовать только дл  ферромагнитных струн. Дл  немагнитных струн использовать такое устройство дл  возбуждени  автоколебаний нельз , так как при колебани х струны не будет происходить изменение магнитного потока в сердечниках. Цель изобретени  - повышение надежности возбуждени . Дл  этого магнитопровод выполнен замкнутым и сцеплен с контуром. На чертеже представлена схема устройства . Оно содержит струну 1 с выступами 2 и 3 и корпусом 4, образующие замкнутый провод щий контур, посто нный магнит 5, замкнутый магнитопровод 6, сцепленный с контуром и имеющий обмотку 7, включенную в мостовую схему 8, усилитель 9, подключенный входом и выходом к диагонал м мостовой схемы В. Струна 1, выступы 2, 3 к корпус 4 образуют электрический контур, в виде короткозамкнутого витка. Магнитопровод 6 установлен так, что этотThe invention relates to a measurement technique, in particular to string frequency sensors, and can be used to excite self-oscillations of strings made of electrically conductive material. A device is known for initiating self-oscillations of magnetoelectric-type strings in sensors for measuring various physical parameters, where a string with insulated ends is located in the field of a permanent magnet and is included in a bridge circuit, one of the diagonals of which is connected to the amplifier input, and the second diagonal to the amplifier output ll . The drawback of the device is that, due to the presence of isolation at the place of the string fixation, a change in the resonant frequency of the string in time and during cyclic testing of the device to the effect of various parameters is observed. Closest to the invention is a device for exciting oscillations of strings, comprising a circuit formed by a string, a body and protrusions, a magnetic circuit with a winding included in the MOST circuit, an amplifier connected by an input and output to a diagonal of a bridge circuit, a permanent magnet. The disadvantage of such a device is that it can only be used for ferromagnetic strings. For non-magnetic strings, using such a device to excite self-oscillations is not possible, since the string flux will not change the magnetic flux in the cores. The purpose of the invention is to increase the reliability of excitation. For this, the magnetic circuit is closed and interlocked with the circuit. The drawing shows a diagram of the device. It contains a string 1 with protrusions 2 and 3 and a body 4, forming a closed conducting circuit, a permanent magnet 5, a closed magnetic circuit 6 coupled to the circuit and having a winding 7 connected to the bridge circuit 8, an amplifier 9 connected by input and output to diagonal m bridge circuit B. String 1, the projections 2, 3 to the housing 4 form an electric circuit, in the form of a short-circuited coil. Magnetic 6 is installed so that this

короткозамкнутый виток охватывает его.squirrel loop covers it.

Таким образом, обмотка 7 представл ет первичную обмотку трансформатора , а контур из струны 1, выступов 2, 3 и корпуса 4 - вторичную короткозамкнутую обмотку.Thus, winding 7 represents the primary winding of the transformer, and the circuit from string 1, projections 2, 3, and housing 4 represents the secondary short-circuited winding.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При прохождении импульса тока в Обмотке 7 в магнитопроводе 6 по вл етс  магнитный поток, в контуре, об разованньам струной 1, выступами 2, 3 и корпусом 4, наводитс  ЭДС и через струну 1 проходит ток, взаимодействие которого с магнитным полем посто нного магнита 5 вызывает по вление силы, отклон ющей струну 1 от состо ни  равновеси . При совпадении частоты тока, проход щего по обмотке 7, с резонансной частотой струны 1 она начинает колебатьс .При ее колебании в магнитном поле в струне 1 наводитс  ЭДС. При этом в контуре , образованном струной 1, выступами 2, 3 и корпусом 4, .протекает ток от данной ЭДС и на концах обмотки 7по вл етс  напр жение, вызванное колебани ми струны. Дл  разделени  возбуждающего и наведенного напр жений и обеспечени  автоколебаний струны 1 обмотка 7 включена в одно из плеч мостовой схемы 8. Одна из диагоналей мостовой схемы 8 подключена на вход усилител  9, а друга  диагональ мостовой схемы - на выход усилител . Балансировка мостовой схемы производитс  при неподвижной струне на частоте, близкой к резонансной частоте струны.With the passage of a current pulse in Winding 7, magnetic flux appears in the magnetic core 6, in a circuit formed by the string 1, protrusions 2, 3 and housing 4, an emf is induced and a current passes through the string 1, which interacts with the magnetic field of the constant magnet 5 causes a force deflecting the string 1 from the equilibrium state. When the frequency of the current passing through the winding 7 coincides with the resonant frequency of the string 1, it begins to oscillate. When it oscillates in a magnetic field, a voltage is induced in string 1. In this case, in the circuit formed by the string 1, the protrusions 2, 3 and the housing 4, a current flows from this EMF and at the ends of the winding 7po there is a voltage caused by the vibration of the string. In order to separate the exciting and induced voltages and provide self-oscillations of the string 1, winding 7 is included in one of the arms of the bridge circuit 8. One of the diagonals of the bridge circuit 8 is connected to the input of the amplifier 9, and the other diagonal of the bridge circuit is connected to the output of the amplifier. The balancing of the bridge circuit is performed with a fixed string at a frequency close to the resonant frequency of the string.

Введение в устройство дл  возбуждени  автоколебаний струны замкнутого магнитопровода. с обмоткой, охватывающего контур, образованной струной , корпусом и выступами, с подключением обмотки к усилителю через мостовую схему обеспечивает повышение 5 надежности возбуждени  автоколебаний струн за:счет исключени  разъемного соединени  струны с корпусом. Кроме того, устройство позвол ет возбуждать автоколебани  как ферромагнитных , так и немагнитных струн.Introduction to the device for the excitation of self-oscillations of the string of a closed magnetic circuit. with a winding encompassing the circuit formed by the string, the body and the protrusions, and connecting the winding to the amplifier via a bridge circuit, it improves the excitation reliability of the self-oscillations of the strings by: eliminating the plug-in connection of the string to the body. In addition, the device makes it possible to excite self-oscillations of both ferromagnetic and non-magnetic strings.

Изобретение позвол ет конструировать малогабаритные датчики давлени  с высокой надежностью возбуждени  с труны. Струна может быть изготовлена за одно целое с корпусом изThe invention allows the design of compact pressure sensors with high excitation reliability with pipes. The string can be made in one piece with the body of

немагнитного материала, позвол ющего работать в агрессивных средах.non-magnetic material that allows working in corrosive environments.

Claims (2)

1. Новицкий П.Б. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками, Л., Энерги , 1970, с. 424.1. Novitsky P.B. et al. Digital devices with frequency sensors, L., Energie, 1970, p. 424. 2.Патент ЧССР, № 137657, кл. 42 К 45/03, 1970 (прототип).2. Patent Czechoslovakia, No. 137657, cl. 42 K 45/03, 1970 (prototype).