Конденсатор переменной емкости

(2 пр Рвударствецвй канетат СИР(71) Заявител ЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТ ор переменной емкостю и роторную обкладкобкладки с пьезоэлеме Изобретение относится к радиотехнике, вчастности к быстрой перестройке сверхпроводящих колебательных контуров по частоте, вможет быть использовано в любой областидля обеспечения быстрых и точных простран.ственных перемещений,Известен конденсат и,содержащий статорну и,привод оси роторной нми Щ.Недостатком конденсатора является необходимость использования мощных генераторовтока для создания магнитных полей высокойнапряженности и большие габариты, обусловленные малым коэффициентом магнитострикции. Цель изобретения - увеличение точности настройки, уменьшение габаритов и увеличение коэффициента перекрытия по емкости,Это достигается тем, что в конденсаторе переменной емкости, содержащем статорную и роторную обкладки, привод оси роторной обкладки е пьезоэлементами, привод оси роторной обкладки содержит две пары прижимных губок, механически соединенных с двумя ларами пьезоэлементов, причем пьезоэлементы в каждой паре установлены под прямым углом, а сами пары размещены симметрично относительно оси роторной обкладки.На фиг. 1 схематически изображено предла. гаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1 по оси симметрии.В корпусе 1 устройства жестко закреплены во взаимоперпендикулярных плоскостях (на днище н стенках) пьезоэлементы 2 и 3, представлянацие собой шайбы, изготовленные из пьезокерамики (например ЦТС - 19), покрытые с торцов электропроводным материалом, Ось 4 перемещения роторной обкладки 5 помещена в корпусе 1 таким образом, что имеет возможность поступательного переМещения с некоторым трением, обеспечивающим достаточно. жесткую фиксацию ее в каждом промежуточном положении. С пьезо элементами 2 и 3 жестко связаны прижимные губки 6, изготовленные из достаточно прочного и эластичного материала (например сталиХ 18 Н 9 Т), другие концы которых об.805434 4частотой управляющего напряжения и вели.чиной единичного перемещения, Напримердля того, чтобы осуществить программноеперемещение роторной обкладки конденсатора,переменной емкости на 1,5 мм с точностью1 мкм потребуется при частоте управляю.щего напряжения 100 кГц (частота собственно.го резонанса преобразователя толщиной 10 мм,изготовленного из ЦТС - 19) 15 мс, При этомчастота настройки сверхпроводящего колеба.тельного контура изменится вдвое, а точностьустановки частоты составит 0,07%. При использовании системы автонастройки точностьустановки частоты может быть существенноповышена, так .как кроме дискретной состав.ляющей перемещения в этом случае используется и аналоговая, позволякхцая интерполировать между дискретными точками так же,как и в обычном пьезопреобразователе,Использование временного накопления пере-.мещения позволяет существенно (более чем в10 раз) уменьшить габариты электр 9 нио управляемого конденсатора переменной емкости приувеличении коэффициента перекрытия по емкости до 4 - 5 раз.Так как после установки частоты настройки предлагаемое устройство может быть обесточено, то достигается большая экономия энергии и, что особенно важно для устройств, работающих при криогенных температурах, рез.. ко уменьшаются тенлопритоки к охлаждае.мому обьекту. разуют цангу, охватывающую ось 4 с зазо.ром порядка 1 мкм.Статорная обкладка 7 конденсатора переменной емкости электрически связана с катушкой индуктивности сверхпроводящего колебателънто контура. Пьезоэлементы подключены:к генератору управляницих сигналов 8, причем пьезоэлементы 3 могут подключатьсякак непосредственно к генератору 8, так ичерез инвертор 9 при помощи тумблера 10.Генератор 8 электрически связан с устройством 11 управления, работающим как по авто.номной программе, так и в цели обратнойсвязи следжцей системы.Конденсатор работает следующим образом.Частотная перестройка контуров с помацьюпредлагаемого конденсатора происходит следу.юшим образом,При подаче управляющего напряжения напьезоэлементы 3 происходит их удлинение,которое за счет жесткой связи передается наприжимные губки 6. и происходит прижим гу.бок к оси 4 (цанга зажимается), Затем подаем управляющее напряжение на пьезоэлемен.ты 2, происходит их удлинение, которое черезгубки б приводит к перемещению оси 4 изакрепленной на ней обкладки 5 конденсатора,При изменении полярности управляющего на.пряжения губки б отжимаются от оси 4 припомощи пьезоэлементов 3 (цанга разжимается)и отводятся назад при помощи пьезоэлементов 2. Таким образом, подбираясоответствую. щие параметры пьезоэлементов, можно добить.ся того, что ось 4 будет совершать периодические продвижения вперед, цикл за циклом,в полном соответствии с периодичностью управлаицего напрях(ения. Для реверсированияперемещения достаточно изменить фазу управ.ляющего напряжения на пьезоэлементы 3 нрипомощи инвертора 9 и тумблера 10. Величи.на перемещения определяется нри иомощи1 с 1 чнка циклов, размещенного в устройствеуправления 11 (при программном режиме работы), либо с помсщью цепи обратной связи,осуществляющей настройку сверхпроводящегоколебательного контура на заданную частоту.. Точность настройки сверхпроводящего контура определяется величиной единичного пере;мещения (при программном режиме работы),либо системой автонастройки при работе врежиме слежения. Скорость перемещения и,следовательно, время настройки определяется Формула изобретения Конденсатор переменной емкости, содержащий статорную и роторную обкладки, приводоси роторной обкладки с пьезоэлементами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности настройки, уменьшения габа 4 О ритов и увеличения коэффифчента перекрытияпо емкостипривод оси роторной обкладкисодержит две пары прижимных губок, меха.нически соединенных с.двумя парами пьезо.элементов, причем пьезоэлементы в каждой45 паре установлены под прямым углом, а.самипары размещены симметрично относительнооси роторной обкладки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 39 б 731,кл. Н 01 6 7/Об, 1973,805434 рректор Н, Швыдк Составитель Ю. БеспаловТехред: Л. Пекарь едолуженко Тираж 795 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушссное аказ 10916/7 омитета СССР ткрытийкая иаб д, 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Прое