Электромеханический модулятор

262504 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельствал. 42 пН, 7/О 657/18 явлено 07.Ч 11.1 присоединением заявки МПК 6 06 д Приорите Комитет ло деламизобретений и открыт К 621,376.6(088.8) Опубликовано 26,3.1970. Бю Дата опубликования описа и Совете Министров СССРетень1 Х.197 вторзобретен1 ,ю ской кибе нет Н, Балашов Заявитель кй.1 )О-л) итут автоматики и телемеханики (техн КТ РОМ ЕХАН И Ч ЕС К И Й МОДУЛЯ тяжения, г - на помреж оверхностный заря ль оор азова н сиит б и отделен от Изобретение относится к области автоматики, измерительной и вычислительной техники,а именно, к устройствам электромеханическихи электрических модуляторов,Электромеханические модуляторы, как известно, состоят из двух, преобразователей: обратного, преобразующего несущее напряжениев механическое перемещение, и прямого (параметрического), преобразующего перемещение в изменение параметра электрическойцепи.Однако они имеют ограниченный срокслужбы, определяемый наличием непрерывноработающих контактов и разретулировкой контактных пар, большие габариты и вес, большую потребляемую мощность,Целью изобретения является создание малогабаритного амплитудного модулятора безмеханических изнашивающихся частей с малым потреблением энергии, высокой чувствительностью и широким диапазоном частот несущего сигнала. Для этого используется многофазная капиллярная ртутно-электролитическая система.В основе работы предлатаемого модуляторалежит известный закон Лимпана-ГельмгольцаИа 2= д и = С, где а - коэффи(2циент поверхностного нание поляризации, д - п д 1 С - емкость двойного электрического слоя.Из этого закона следует, что,при поляризации поверхности раздела ртуть-электролит происходит изменение величины поверхностного на тяжения, в результате чего изменяется формаповерхности раздела и, обратное, что при механической деформации поверхности раздела ртуть-электролит (изменение формы поверхности раздела) возникает переменная э.д.с. О Предлагаемый модулятор использует обауказанных электрокапиллярных эффекта, Эффект деформации поверхности раздела ртуть- электролит под действием внешнего переменного напряжения несущей частоты лежит в ос нове работы обратного преобразователя. В оснозе работы прямого (параметрического) преобразователя описываемого модулятора лежит эффект возникновения переменной э.д.с. при периодической гидродинамической деформа- О ции поверхности раздела ртуть-электролит ипри одновременной поляризации этой же границы раздела низкочастотным измеряемым сигналом.На чертеже схематически изображен предложенный модулятор,Стеклянный капилляр 1 заполнен ртутнымикапляии 2, 3, 4 и слоями водного раствора электролита б, б, 7.Обратный преобразоватеО стемой; ртуть 2 - электролпараметрического преобразователя 3, 4, б, 7 слоем диэлектрической жидкости 8. Торцы капилляра могут быть герметическими закрыты заглушками 9, например заклеены эпоксидной смолой, или открыты. В случае, если торцы капилляра закрыты заглушками, то между заглушкой и слоями электролита 5, 7 оставлены два достаточно больших газовых объема 10, 11 для того, чтобы обеспечить возможность деформации поверхности раздела ртуть-элек тролит. Инертные электроды 12 и 13 контактируют с ртутью и электролитом обратного преобразователя, а электроды 14 и 15 - с ртутью и электролитом прямого преобразователя. 15При подаче на электроды 12, И переменного напряжения с несущей частотой (в полосе от герц до нескольких килогерц) ароисходиг периодическое изменение строения двойного слоя на границе раздела ртуть 2 - электро лит 5, в результате чего в соопветствии с с о= С происходит периодическая деформау 2ция этой поверхности раздела. Это приводит к гидродинамическому течению, ртути, элект ролита и диэлектрической жидкости (ввиду их практической несжимаемости в рассматриваемом диапазоне скоростей) вдоль оси канилляра, При закрытых торцах капилляра такое течение возмоино за счет ивменения объемов з 0 газовых пузырьков. В результате,периодического течения, вызванного деформацией поверхности раздела ртуть-электролит обратного преобразователя, происходит, деформация всех остальных поверхностей раздела. 35Количество ртутных капель и столбиков электролита, входящих в прямой (параметрический) преобразователь может быть рааличным: от одной капли ртути и одного столбика электролита до нескольких десятков, в зави симости от требуемой величины выходного сигнала. Изменение формы, поверхности раздела ртуть-электролит обратного преобразователя повторяют осталвные поверхности ртуть- электролит прямого преобразователя. При 45 этом на границах раздела параметрического преобразователя происходит изменение емкости двойного слоя за счет изменения, площадей поверхности раздела в результате деформации и перераспределения поверхностного заряда. Подача на электроды 14 и 15 низкочастотного входного сигнала приводит к дополвительной деформации поверхности раздела ртуть-электролит параметрического, преобразователя за счет изменения напряжения поляризации ср,Таким образом, на выходе модулятора (электроды 14 и 15) получается амплитудномодулированный сигнал, глубина модуляции которого зависит от соотношения амплитуд высокоча(стотного (несущего) и низкочастотного (входного) сигнала. Наилучшие результаты при преобразованиями сигнала, получаются, когда частота несущего сигнала,совпадает с собственной резонансной частотой рассматриваемой колебательной системы,которая задается выбором объема газовых пузырьков и размерами капель ртути и электролита,Разделение выходного амплитудно-модулированного сигнала, подаваемого на те же электроды, может быть осуществлено различными способами, например, при,помощи дросселя 1 б и конденсатора 17, когда низкочастотный входной сигнал подается через дроссель, а выходной амплитудночмодулированный сигнал снимаепся чЕрез конденсатор.Предмет изобретения,Электромеханический модулятор, состоящий из преобразователя, несущего сигналы в механическое перемещение, и параметрического преобразователя параметров электричеакой цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, указанные,пр еобр азов атели выполнены в виде одного капилляра, заполненного чередующимися столбиками ртути;и электролита с не менее чем двумя границами раздела ртуть-электролит, и отделены друг от друга слоем диэлектрической жидкости, причем каждый,преобразователь снабжен парой элоквродо 1 в.262504 дактор Л Техред Л, В. Куклина Корректор Е. В. фомин Типография, пр, Сапуно аказ 239519 Тирани 480НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий пМосква,К, Раушская наб., д Подписное Совете Министров СССР