Сегнетоэлектрический тахометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскимСоциалистическиеРеспублик в 970221 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. с присоединением заявки РЙ, Веударетинв 1 квинтет СССР пю делам изабретекик и отерцткй(72) Авторы изобретения ЪгЩ акта Г В, М, Рудяк и Н. Н. Большакова(7) Заявитель Калининский государственный университет(84) СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТАХОМЕТР Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения малых скоростей вращения.В настоящее время для измерения скорости вращения широко используются импульсные датчики скоростия.5Известны также тахометры с использованием эффекта Баркгаузена в ферромагнетиках, содержащее полюсный ротор, статорную обмотку, кольцевой ферромагнитный сердечник, усилитель импульсов от скач.ков Баркгаузена, частотомер 2 1 .Недостатком такого тахометра является ограниченный верхний предел измерения скорости, При измерении скорости враще ния по средней частоте импульсов не все импульсы считываются. Увеличение скорости вращения приводит к перекрытию отдельных импульсов.Наиболее близлм по технической сущности к предлагаемому является тахометр с использованием эффекта Баркгаузена в ферромагнитных материалах, который содержит полюсный ротор, статорную обмотку,2кольцевой ферромагнитный сердечник,усилитель импульсов и детектор 133,Недостатками известной конструкцииявляются ее сложность, неравномерностьраспределения скачков Баркгаузена встаторе, необходимость создания изменяющегося магнитного поля для перемагничивания участка ферромагнетика, наличие измерительной обмотки, нижнегофильтра частот и индикатора, Указанныенедостатки обуславливают ограниченностьфункциональных возможностей прибора.11 ель изобретения. - упрощение конст.Рукции тахометра,Поставленная цель достигается тем,что в тахометре, содержащем ротор, статор и анализирующую аппаратуру, роторвыполнен в виде сегнетоэлектрическогодатчика импульсов, размещенного на рычаге с двумя электрическими контактами,а статор выполнен в виде изоляционногодиска, снабженного секторной электропроводкой пластиной для замыкания контактов, при этом выводы сегнетоэлектричес9702 го кого датчика импульсов и электрическиеконтакты подключены к анализирующейаппаратуре.,Применение сегнетоэлектрика в качестве датчика значительно упрощает конструкцию прибора, исключает ферромагнитный материал, используемый в прототипев качестве датчика импульсов, статор,создающий переменное магнитное поле,измерительную обмотку, кольцевой ферромагнитный сердечник Устранение указанных конструктивных узлов позволяет снизить стоимость предлагаемто тахометрапо сравнению с прототипом, уменьшитьего массу и упростить изготовление.15Предлагаемый сегнетоэлектрическийтахометр основан на эффекте Баркгаузена в сегнетоэлектриках.На фиг. 1 представлена принципиальная схема конструкции прибора; на,фиг. 2нарастание числа скачков переполяризации во времени после приложенияполя в монокристалле тригдицинсульфита (ТГС),Предлагаемый тахометр содержит г 5сегнетоэлектрический датчик 1 импульсов,закрепленный на подвижном рычаге 2.Контакты от датчика подключаются к,анализирующей аппаратуре; усилителю 3импульсов и пересчетному устройству 4.Датчик помещается в экранирующий металлический кожух 5, рычаг 2 вместе сдатчиком 1 может вращаться вокругоси 9, В рабочей зоне с помощью металлической пластины 6 к датчику подкдю 35чается постоянное по величине и направлению электрическое поле.Источник тока Е необходим для подачи на датчик 1 импульсов электрического поля, вызывающую перестройку его40доменной структуры и скачки переполяризации. Делитель напряжения 5 чозволяет получать поле необходимой величины.Переключатель 9 позволяет изменять направление электрического поля, подаваемого на датчик 1 импульсов. Реле Р45осуществляет подключение электрическогополя к датчику 1 в начале рабочей зоны2 и отключение поля от датчика в концерабочей зоны,Принцип работы прибора заключаетсяв следующем.При помещении сегнетоэдектрика востоянное по величине электрическое полев сегнетоэдектрическом образце начинается. перестройка доменной структуры, 55сопровождающаяся скачками переподяризации. Число скачков переполяризациис течением времени возрастает (фиг. 2).,/ 214Когда перестройка доменной структуры заканчивается, число скачков переполяризации не изменяется, кривая зависимости числа скачков переполяризации от времени М(7) выходит на насыщение.В зависимости от времени нахождения сегнетоэлектрического образца в поле число скачков переполяризации будет различным, Время нахождения образца в поле определяется скоростью вращения рычага 2. Зная число скачков переполяризации М и линейные размеры зоны, можно определить скорость вращения,П р и м е р . Образец сегнетоэлектрического кристалла тригдицинсульфата помещается в электрическое поле Е = = 0,1 кВ/см, Число скачков переполяризации определяется с помощью пересчет- ного устройства 4. По градуированной кривой М(Т)(фиг. 2) определяется время нахождения образца в поле, Используя формулы кинематики криволинейного движения, определяется угловая скоростьвращения ж: где г - радиус врашеЕния.Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известными устройствами позволяет снизить себестоимость прибора эа счет исключения используемого в прототипе ферромагнитного материала в качестве датчика импульсов, статора, кольцевого ферромагнитного сердечника, уменьшения массы устройства и упрощения конструкции.Формула изобретенияСегнетоэлектрический тахометр, содержащий ротор, статор и анализирующую аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции тахометра, ротор выполнен в виде сегнетоэлектрического датчика импульсов, размещенного на рычаге с двумя электрическими контактами, а статор выполнен в виде изоляционного диска,. снабженного секторной эдектропроводной пластиной для замыкания контактов, при этом выводы сегнетоэлектрического датчика импульсов и электрические контакты подключены к анализирующей аппаратуре.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Агейкин Д. И, и др. Датчики контроля и регулирования. М., 1965, с, 464- 467.52, Авторское свидетельство СССРМ 451010, кл. С 01 Р 3/48,1 974. 970221б3. Авторское свидетельство СССР