Преобразователь постоянного напряжения в переменное

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1991563(23) Приоритет 1) М.Кп з Н 02 М 7/44 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 23.01.83 В.А. Гусев, Б.А. Семенов, Р.А. Слукина,,.и В.А, Ларионов(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕИзобретение относится к областипреобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменноготока и может быть использовано в качестве источника сигналов различнойфорьы при производстве высокочастотных измерений и проверке инфранизкочастотной аппаратуры различногоназначения,По основному авт,св. Р 532946 известно устройство преобразователяпостоянного напряжения в переменное,используемое при экспериментальномопределении динамических характерис"тик непрерывных и дискретных системавтоматического контроля, регулирования и управления, содержащее коммутатор, управляющий вход которогосоединен с выходом блока управления,а выход подключен через ограничива"ющий резистор к источнику постоянного напряжения, источник однородного высокочастотного магнитного полянапример, выполненный в виде подсоединенных к источнику переменного тока колец Гельмгольца; однослойнуюкатушку с отводами от каждого витка,цилиндрический экран из металла свысокой магнитной проницаемостью,например пермаллоя, формозадаюший элемент, переключатель и детекторогибающей; однослойная катушка размещена в однородном высокочастотноммагнитном поле и подключена крайнимвыводом к свободной клемме источникапостоянного напряжения, а отводамик соответствующим входам коммутатора;цилиндрический экран из металла свысокой магнитной проницаемостью установлен соосно внутри катушки, аформозадающий элемент размещен внутри цилиндрического магнитного экранаи подсоединен через переключатель ковходу детектора огибающей, выход ко. -торого соединен с выходными клеммами преобразователя . Кроме;того, сцелью повышения точности аппроксимации им выходного напряжения, в преобразователе формозадающий элемент может быть выполнен в виде набора электрических рамок различной конфигурации, которые разделены диэлектриком 1. Недостатком известного преобразователя является сложность конструкции и его низкая надежность вследствие большого количества разнородных элементов - колец Гельмгольца, пермаллоевого экрана, катушки с отвода9915 б 3 10 ми от каждого витка, коммутатора,блока управления.Кроме того, при работе устройстваиспользуются достаточно большие токи,необходимые для модуляции эффективности экранирования экрана, при этом возникает проблема теплоотводаЦелью изобретения является упрощение конструкции и увеличение надежности преобразователя.Укаэанная цель достигается тем, что плоский формозадающий элемент размещен в колбе с электропроводящей жидкостью, компланарно с поверхностью упомянутой жидкости, причем между жидкостью и формозадающим элементом установлен зазор, величина ко. торого не больше высоты коммутирующей волны жидкости, при этом коммутатор выполнен в виде волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой,магнитопроводящей пластины, которая закреплена одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости,и неподвижную часть в виде электромагнита, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина, а его управляющая обмотка подключена к выходублока управления.На фиг. 1 приведена блок-схема ЗОустройства, вид сверху; на фиг, 2размещение формозадающего элемента вколбе и конструкция коммутатора ввиде волносоздающего элемента, видсбоку; на фиг. 3 - процесс коммутации рамки формозадающего элементаволной электропроводящей жидкости. Преобразователь постоянного напряжения в переменное (фиг. 1) содержит 40 источник 1 высокочастотного переменного тока, выход которого подключен к кольцам Гельмгольца 2.,формозадающий элемент 3 размещен в пространст ве между кольцами Гельмгольца 2 в 45 колбе 4 с электропроводящей жидкостью 5, например, ртутью, Плоскость формоэаданзцего элемента 3 параллельна плоскости жидкости 5 в колбе 4, причем между жидкостью 5 и формозадающим элементом 3 установлен зазор б, равный высоте коммутирующей волны 7 жидкости (фиг. 3) или меньший, Коммутатор выполнен в виде волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой магнитопроводящей пластины 8, которая закреплена одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью 5 в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости 5 (фиг, 2). Неподвиж- б 0 ная часть коммутатора выполнена в виде электромагнита 9, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина 8, а его управляющая обмотка 10 подключена к блоку 11 управле ния. Кроме того, к выходу формозадающего элемента 3 подключен детектор 12 огибающей.Преобразователь постоянного напряжения в переменное работает следующим образом.В пространстве, ограниченном кольцами Гельмгольца 2, создается с помощью источника 1 высокочастотного переменного тока однородное,переменное магнитное поле. Формозадающий элемент 3, расположенный в пространстве междукольцами Гельмгольца 2 и представляющий из себя приемную рамку заданной конфигурации (в зависимости от формы выходного напряжения), имеет на выходных клеммах ЭДС,определяемую в соответствии с законом индукции. Модуляция введенноговысокочастотного напряжения в упомянутом формозадающем элементе осущест. вляется как и в известном устройстве, с помощью коммутатора.Коммутация рамки формозадающего элемента 3 осуществляется волной электропроводящей жидкости 5,перемыкающей рамку с помощью скользящего по ее длине контакта (фиг. 2 и фиг. 3),ВоЛна в электропроводящей жидкости 5 создается путем регулируемого повремени срабатывания электромагнита9, который отпускает упругую пластину 8 всякий раз, как на него поступает импульс управления с блока 11 управления. При этом пластина 8 упруго отходит от магнитопровода электромаг-нита 9 и создает таким образом вэлектропроводящей,жидкости 5 коммутирующую волну 7. Так как зазор между плоскостями жидкости 5 и формозадающего элемента 3 выбрано равнымвысоте этой волны 7 или меньшим, торамка в формозадакщем элементе 3 будет перемкнута этой волной. При этом,как уже отмечалось, происходит модуляция низкочастотным колебанием несущей, частоты, наведенной на переменную по длине рамку. Далее модулированное напряжение с выходных клеммформозадающего элемента 3 после детектора огибающей 12 подается на нагрузку. Исключить коммутацию рамкиформозадающего элемента 3, отраженной от стенок колбы 4 волны 7 можнопутем использованию любого из известных способов гашения волн, а именно:комйенсацию падающей и отраженныхволн, осуществляемую путем подборарасстояний от формозадающего элемента 3 до стенок колбы 4 и скважностьюв последовательности коммутирующих импульсов(волн)7;демпфирование отраженной волны путем выполнения отража" ющей стенки колбы 4 с заданной податливостью,обеспечиваемой, например, ввиде набора упругих пластин, аналогичных пластине 8, установленныхтакже, как и пластина 8, но на про991563 фВ Р г. Составитель Т. Ершовехред Т. Маточка ектоР Г, Решетн енко дак аз 160/74 Тираж 685 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5 П 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,фил тивоположном конце колбы; путем удлинения колбы 4 и т.п.Эффективность от использования изобретения состоит в удешевлении преобразователя за счет использования унифицированного формозадающего элемента; уменьшении потребления электрической энергии преобразователем за счет исключения такого мощного потребителя, как токовая катушка коммутатора; улучшении теплового ре жима работы преобразователя, так как формозадающий элемент и волнозадающий элемент практически не выделяют в процессе своей работы тепла. 15Увеличение надежности преобразователя постоянного напряжения в переменное достигается за счет упрощения конструкции предлагаемого устройства (количество элементов сократилось 20 примерно вдвое), исключения из схемы устройства каких-либо механических контактов, исключения влияния различных параметров атмосферы (влажность, давление агрессивные примеси 25 в воздухе и т.п.) за счет применения герметичной колбы, а также за счет улучшения теплового режима работы. формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в переменное по авт. св.9 532946, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности преобразователя, формозадающий элемент размещен в колбе с электропроводящей жидкостью, компланарно с поверхностью упомянутой жидкости, причем между жидкостью и формозадающим элементом установлен зазор, величина которого не больше высоты коммутирующей волны .жидкости, при этом коммутатор выполнен в виде.волносоздающего элемента, включающего в себя подвижную часть в виде упругой магнитопроводящей пластины, которая закреплена. одним концом в колбе с электропроводящей жидкостью в плоскости, перпендикулярной поверхности жидкости, и неподвижную часть в виде электромагнита, в разрыв магнитопровода которого включена упругая пластина, а его управляющая обмотка подключена к выходу блока управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 532946, кл. Н 02 М 7/44, 1975.