Широтно-импульсный модулятор

ПИСАНЗОБРЕТЕН оюз Советских налистнческнх Республик ВТОРСКОМУ СВИ(22) Заявлено 14 Л 7,77 (21) 250с присоединением заявки Мф г дарственный комнтеСССРделам изобретенийи открытий(23) Приоритет Опубликовано 15.0 ио 9. Бюлле Дата опубликования описан А. А. Денисов, В. С. Нагорный, А. М, Касимов,М. С. Шуртаков, ВА. Калинг, А. Н. Климови В. Г. Шляхов 2) АвтОРЫ изобретен Ленинградский орденим, М.(71) Заявител ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР отно-импульсих низкое ть, а такИзобретение предназначено для использования его в злектропневмати- ческих (злектрогидравлических) системах управления, в пневмонике и гидронике.5Известны широтно-импульсные электропневматические (электрогидравли-. ческие) модуляторы, в которых электрический сигнал с помощью электро- механических операцийпреобразуют в пневматический отклонением струи относительно приемных сопел (1) .Недостатком таких широтно-импульсных модуляторов является то, что необходимо преобразовывать электри ческий сигнал в механическое переМещение и далее механическое перемещение в пневматический (гидравли-. ческий) сигнал, что снижает надеж- . ность и быстродействие иусложияет конструкцию. Широтно-импульсная модуляция в этом случае осуществляет- -ся на электрическом уровне.Известны также электропневматические (гидравлические) широтно-импульс.ные модуляторы, вкоторых отклоняютотносительно приемных сопел ось периодически колеблющейся струиэлектромеханопневматическими (гид-. равлическими) способами, и в котоенина политехнический инсанКалинина 2рых широтно-импульоная модуляций сигналов осуществляется,на пневма- тическом уровне 21 . Такие модуляторы содержат "пневматический (гидравлический) струйный триггер, сос- тоящий из камеры взаимодействия струй с двумя парами входных управляющих сопел и выйодными кайалами, подключенными к выходному усилителю, генератор, выходы которого соединены с одной из паруправляющих сопел камеры взаимодействия струй, и электропневмогидравлические преобразователи, соединенные с входным усилителем. Недостатком таких ширных модуляторов являетсябыстродействие, надежносже сложность конструкции.С целью упрощения модулятора и повышения быстродействия в предлагаемом широтно-импульсном модуляторе электропневмогидравлический преобразовател выполнен в виде проточной камеры с электродами игла-металлическая трубка, причем проточные камеры с одной стороны соединены между собой каналом, а с другой стороны металлические трубки проточных камер подключены к другой паре управляющихсопел камеры взаимодействия струй.Ось .периодически колеблющейсяструи отклоняют потоком ионов в резко неоднородном поле изменением напряженности электрического поля. Приэтом устраняются все электромеханические и механические операции и всеподвижные механические элементы.На чертеже показана конструкцияпредлагаемого широтно-импульсногомодулятора.10Воздух (жидкость) под давлениемподводится к пневматическим (гидравлическим) генераторам сигналов 1,струйному триггеру 2 с отклонениемструи в камере взаимодействия струй )53 относительно сопел выходных каналов 4 с двумя парами входных управляющих сопел 5 и б, выходному усилителю 7 и струйному исполнительному механизму 8. Выход генератора 1 соединен с одной парой 5 управляющихсопел камеры взаимодействия струй3. Электропневматические ЭПП (,электрогидравлические ЭГПИ) преобразователи 9 представляют собой электроды 10-6 типа игла-трубка, причемэлектроды, выполненные в виде металлической трубки, одновременно являются второй парой входных управляющихсопел камеры взаимодействия струй3 с отклонением струи, На электроды10-6 подается высокое напряжение(0-4,5)10 В от высоковольтногоЬвходного усилителя 11 с дифференциальным выходом.При отсутствии входного электрического сигнала пневматические(гидравлические) импульсы генератора1 (реализованного, например, на аналоговом пневматическом усилителе,у которого выход подается на вход), 40поступают на входы 5 струйного триггера 2, отклоняя струю относительноприемных сопел 4 с частотой своегоследования. Причем параметры генератора подобраны так, что при У = 0 45длительность импульсов и пауз с выхода триггера 2 одинакова.При подаче напряжения на электроды 6-10 ЭПП(ЭГП) между ними образуется резко неоднородное поле и 50возникает направленный поток ионовот иглы 10 к трубке 6, Передаваямомент своего движения окружающемувоздуху (жидкости) поток ионов вызывает движение воздуха (жидкости) исоЬдает избыточное давление в труб 55ке 6 и разряжение в сопле 12, располбженном со стороны игл 10.Сопла12 соединены между собой. Такое выполнение ЭПП(ЭГП) и его соединениес триггером 2 позволяет реализовать 60широтно-импульсную электропневматическую (электрогидравлическую) модуляцию сигналов (до 100 модуляции).При поступлении входного сигналаО Ь 0 на выходе высоковольтного уси 65 лителя 11 дифференциально изменяется напряжение. Дифференциальное изменение напряжения на электродах 6-10 ЭПП (ЭГП) соответственно изменяет величину напряженности поля, а следовательно, величину интенсивности потока ионов от иглы 10 к трубке 5 и величины избыточнога давления в трубке 6 и разряжения в сопле 12.При этом соответственно смещается в триггере 2 ось колеблющейся с частотой пневматического (гидравлического) генератора 1 струи и изменяется длительность пневматических (гидравлических) импульсов с выхода триггера 2 при одном и том же периоде следования, равном периоду импульсов генератора 1. Таким образом происходит электропневматическая (электрогидравлическая) широтна-импульсная модуляция сигналов, пропорциональная величине входного напряжения У . В принципе, сигнал с выхода ЭПП можно предварительно усилить с помощью аналогового усилителя, что позволяет существенно уменьшить количество каскадов после" дующего струйного усилителя 7.Отсутствие подвижных механических и электромеханических операций в процессе модуляции позволяет увеличить надежность и быстродействие, упростить конструкцию широтно-импульсного модулятора.Технико-экономические преимущест" ва предлагаемого изобретения состоят в увеличении надежности и быстродействия электропневматической (электрогидравлической) широтно-им-, пульсной модуляции сигналов, увеличении надежности, быстродействия и упрощении конструкции модуляторов.формула изобретенияШиротнО-импульсный модулятор, содержащий струйный триггер, состоящий из камеры взаимодействия струй с двумя парами входных управляющих сопел и выходными каналами, подключенными к выходному усилителю, генератор, выходы которого соединены с одной из пар управляющих сопел камеры взаимодействия струй, и электропневмогидравлические преобразователи, соединенные с входным усилителем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощейия модулятора и повышения быстродействия, электропневмагидравлический преобразователь выполнен в виде проточной камеры с электродами игла-металлическая трубка, причем проточные камеры с одной стороны соединены между собой каналом, а с другой стороны металлические трубки проточных56679 камер подключены к другой паре управляющих сопел камеры взаимодействия струй.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе удкова Корректор В. Синицкая Составитель О. Рецактое Н. Каменская Техред М. КанемЗака одпис ета СССРытийнаб, ,4 лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3469/44 Тир ЦНИИПИ 1 осударственн по делам изобретен 3035 Москва ;-35ж 779го комий,и отка шская 701. СбПневматические приводыи системы управления, Наука,М., 1971, с. 179.2. Сб. Вопросы струйной техники Минск, 1975; с. 129,