CH193750A - Elektromechanische Impedanz. - Google Patents

Elektromechanische Impedanz.

Info

Publication number
CH193750A
CH193750A CH193750DA CH193750A CH 193750 A CH193750 A CH 193750A CH 193750D A CH193750D A CH 193750DA CH 193750 A CH193750 A CH 193750A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
wire
vibrating body
point
distance
impedance according
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Bell Telephone Manufac Anonyme
Original Assignee
Bell Telephone Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bell Telephone Mfg filed Critical Bell Telephone Mfg
Publication of CH193750A publication Critical patent/CH193750A/de

Links

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description


  Elektromechanische Impedanz.    Die Erfindung bezieht sich auf elektro  mechanische Impedanzen,     insbesondere    auf  solche, die auf Grund von     Resonanzschwin-          gungen    eines mechanischen     Elementes    Reso  nanzcharakteristiken aufweisen.  



  Die Herstellung     von        Impedanzen    mit  mechanisch schwingenden Elementen mit  weit geringerer Dämpfung als diejenige der  üblichen elektrischen Resonanzschaltungen  ist bekannt; solche Impedanzen besitzen bei  der     Übertragung    von Schwingungen. ver  schiedener Frequenzen äusserst selektive Ei  genschaften. In     Wellenfiltern    mit breitem  Frequenzband führt dieser geringe Energie  verlust zu einer scharfen Abgrenzung des       Cbertragungsbandes    und zu einem hohen  Wirkungsgrad über das     gesamte    Band.

   Die  Konstruktion mechanischer Schwingungs  körper, die eine einfache Resonanzcharakte  ristik aufweisen, ist jedoch, insbesondere für  hohe Frequenzen., mit     Schwierigkeiten    ver  bunden, da die Masse sowohl wie die Elasti-         zität    des schwingenden     Elementes    gewöhn  lich derart     verteilt    sind, dass sie sich ähnlich  wie lange     Übertragungsleitungen    verhalten.  Aus diesem     Grunde    weist     der,Schwingungs-          körper    meistens eine Anzahl     Resonanzen    bei  den durch :den geometrischen Aufbau be  stimmten     Frequenzstufen    auf.  



       Gewöhnlich        besteht    eine elektromechani  sche Impedanz aus einem     elektrischen    Strom  kreis, der     entweder        elektromagnetisch    oder  elektrostatisch derart mit     einer        mechanisch     schwingenden Vorrichtung gekoppelt ist, dass  die     Bewegung    der     letzteren    eine elektromoto  rische Kraft     im.Stromkreis        induziert.     



  Die elektromechanische Impedanz nach  der Erfindung,     in    welcher ein     langgestreck-          ter    mechanischer     Sehwingungskörper    vorhan  den ist, welcher     mit    einem     elektrischen          Stromkreis        elektromechanisch    gekoppelt ist  und auf den     elektromechanische    Kräfte     in     Abhängigkeit von den im Stromkreis.

   auftre  tenden     Schwingungen    ausgeübt werden, ist      dadurch gekennzeichnet, dass die     Kopplung     zwischen dem .Schwingungskörper und dem       elektrischen    Stromkreis über die Länge des       Schwingungskörpers    verteilt und derart von  Punkt zu Punkt abgestuft ist,     dass:    die wirk  same Kopplung zum     mindesten    bei einer  Oberschwingung des     :Schwingungskörpers          praktisch    ,gleich Null     ist.     



  In einigen Fällen genügt :es, falls nur eine       bestimmte        Oberschwingung    beseitigt werden  soll, die     Antriebskräfte    nur an einer verhält  nismässig kleinen Anzahl von     Punkten    längs  des     Schwingungskörpers    abzustufen.     Bei-          spielsweise    kann die elektromechanische Im  pedanz so ausgebildet werden, falls die     dritte          Oberschwingung    ausgeschaltet werden:

   soll,  dass die Antriebskraft im mittleren Teil  des     Schwingungskörpers        praktisch    konstant  bleibt, dagegen an den beiden     Endteilen     praktisch Null ist, wie dies im speziellen  Beschreibungsteil anhand der     Fig.    8 ausführ  lich beschrieben     ist.     



  Im     nachstehenden    sind einige     Ausfüh-          rungs        #beispiele    des     Erfindungsgegenstandes     anhand der Abbildungen näher beschrieben.  



  Die     Fig.    1 und 2 zeigen zwei Ansichten  eines     Ausführungs#beis:piels    der Erfindung;  die       Fig.    3 ist eine     schematische        Darstellung     der Wirkungsweise der Anordnung in der       Fig.    1; die       Fig.    4 und 5 zeigen     weitere    Ausführungs  beispiele; die       Fig.    6 ist eine schematische     Darstellung     der Anordnung in     Fig.    4;

   die       F'ig.    7 zeigt die Verwendung der erfin  dungsgemässen Impedanz in     Wellenfiltern,          "während    die       Fig.    8 eine     weitere        Ausführungsmöglich-          keit    darstellt.  



  In der     Fig.    1 liegt ein gespannter Draht  1     zwischen    zwei Punkten<I>A</I> und<I>B,</I> an denen  der Draht fest an Stützen, die nicht gezeigt  sind, verankert ist. 2 und 3 sind die Pole  eines Magnetes, zwischen denen der Draht 1  liegt. 4 und 5 sind die Leiter, die zu den       Klemmen        T1    und     TZ    führen.

   Die Magnet  pole     verlaufen        zum    Luftspalt hin     konisch,       wie in der     Fig.    2 gezeigt, um in .der Nähe des       Drahtes    ein konzentriertes magnetisches Feld  zu     erzeugen.    Im     Gegensatz    zu den bekannten  Anordnungen, in denen die Polflächen par  allel zueinander liegen, ist in der dargestell  ten     Anordnung    der     Zwischenraum        zwischen     den Polflächen in der Mitte am kleinsten und  nimmt an den Enden symmetrisch zu.

   Der  Zweck :dieser Formgebung der Polflächen ist  der, einen     magnetischen        F1uss    zu     bilden,    des  sen Stärke sich     sinusförmig    verändert, wobei  die     Flussdichte    ihren Höchstwert an dem Mit  telpunkt des Drahtes hat und     sinusförmig    an  den Enden des Drahtes bis auf einen     ver-          nachlässsigbar    kleinen     Wert    sinkt.  



  Wenn     ein    Wechselstrom an die     Klemmen          T1    und     T2    gelegt wird, so fliesst in dem  Draht 1 ein Strom, der durch die Zusammen  wirkung mit dem     magnetischen    Fluss den  Draht     trangversal    synchron mit den Strom  änderungen zum     Schwingen    bringt und der  eine synchron rückwirkende     elektromatorische     Kraft in :dem elektrischen Stromkreis er  zeugt.

   Auf Grund der     Masseverteilung    und  der     transversalen    Elastizität, die :durch Span  nung     entsteht,    besitzt -der Draht :eine Reihe  von Resonanzen bei harmonischen Frequen  zen. Bei der     Grundschwingung    bewegen  sich     sämtliche        Punkte        des    Drahtes gleichzei  tig in derselben Richtung.

   Bei höheren     Re-          sonanzen,        weist    der Draht .gleichmässig ver  teilte     ]Knotenpunkte    auf, wobei die Bewegun  gen des Drahtes rechts und links .des Knoten  punktes entgegengesetzt     gerichtet    sind.  Schwingungen mit dieser     höheren        Frequenz     können nur aufrecht erhalten bleiben,     wenn     Energie     synchron    dem Draht     zugeführt    wird.

    Auf Grund der     sinusförmigen    Verteilung der       Fluss.dichte    in der dargestellten Anordnung  wird Energie dem Draht nur bei seiner       Grundschwingung    zugeführt, und somit wer  den sämtliche sonst auftretenden Schwingun  gen unterdrückt.  



  Die     Unterdrückung    der höheren Frequen  zen wird anhand .der     F'i,g.    3 näher beschrie  ben. Die     waagrechte    Linie     A-B    zeigt den  Draht in seiner Ruhestellung. Die Ordinaten  der     Kurve    4, von der Linie     A-B    gemessen,      sind die     Fluss-dichten    an den verschiedenen  Punkten dem Draht entlang, wobei diese  Kurve     sinusförmig    verläuft.

   Die     gestrichelte     Kurve 5 zeigt die Form des Drahtes bei     der     dritten Oberschwingung, wobei .die Ver  schiebung der Linie     A-B        ebenfalls        einer          sinu.sförmigen        Veränderung    unterworfen  wird, jedoch von dreifacher     Frequenz.     



  An dem Draht entlang, von dem Mittel  punkt 0 gemessen, ist die     Flussdichte    B an  einem     Punkte    auf dem Abstand x von dem  Mittelpunkt  
EMI0003.0013     
    worin     B"    die     Flussidichte    an dem Mittelpunkt  und     l    die Länge des Drahtes     bedeutet.    Die       Schwingungsgeschwindigkeit    verändert sich       sinusförmig    dem Draht entlang in derselben  Weise wie die Verschiebung und ihr Wert V  an     dem        Punkt    x     ist     
EMI0003.0023     
    worin     Va    die Geschwindigkeit an dem Mittel  punkt 

  der angenommenen Schwingung be  deutet. Die     rückwirkende        elektromotorische     Kraft, die durch ein angenommenes Element       dx    des Drahtes an .dem Punkt<I>x</I>     induziert     wird, ist  
EMI0003.0029     
    und die     gesamte        rückwirkende    elektromoto  rische Kraft     Eb#.    wird wie folgt     ausgedrüc'."t:     
EMI0003.0034     
    Wenn der Ausdruck  
EMI0003.0035     
    gesetzt wird, so erhält die Gleichung 4 fol  gende Form:  
EMI0003.0036     
    die .den     Wert    Null hat.

      Da die     Bewegung    der     angenommenen    drit  ten     Oberschwingung    eine     rückwirkende    elek  tromotorische Kraft gleich Null erzeugt, so  folgt daraus, dass der Draht, wenn er in der  obengenannten Art     schwingt,    keine Energie  von dem elektrischen Stromkreis     entnehmen     kann, so     @dass,    diese     Schwingung    nicht auf  recht     erhalten:

      werden     kann.    Diese Über  legung mit Bezug auf andere Oberschwin  gungen führt zu Ausdrücken, die ähnlich der  Gleichung 5 für die     rückwirkende    elektro  motorische Kraft sind     und        deren.    Werte in  jedem Falle gleich Null sind. Die rückwir  kende elektromotorische Kraft     Eb,    der     Grun.d-          sehwingung        ist     
EMI0003.0055     
         wobei        V"    die     Geschwindigkeit    für diese       Schwingungsart    an dem     Mittelpunkt    be  deutet.  



  Die Impedanz des schwingenden Drahtes,  die in dem elektrischen Stromkreis gemessen  wird, kann     aus    der     Differentialgleichung    für  .die Bewegung des Drahtes     entnommen:    wer  den. Die treibende Kraft an     einem    Element  des     Drahtes        dx    an einem Punkt     auf    dem  Abstand x von der Mitte     des    Drahtes     ist     
EMI0003.0070     
    in der i den augenblicklichen Wert des Stro  mes in dem Draht bedeutet.

   Diesem Wert  wirken zwei     Komponenten    entgegen, und  zwar eine auf Grund der     transversalen    Ela  stizität des Drahtes, der durch die     Spannung          unterstützt    wird, und eine auf     Grund    der       entgegenwirkendenMassebeschleuniggungeiner     elementaren     Länge        dx.    Die erste     Komponente     hat den     fol--enden    Wert  
EMI0003.0081     
    in der z die .Spannung des Drahtes und y die       transversale        Verschiebung    des     Drahtes    an  dem Punkt x bedeutet.

   Der Wert der zwei  ten     Komponente    ist  
EMI0003.0086     
           worin        die        lineare    Dichte des     Drahtes    mit p  bezeichnet ist. Die Differentialgleichung für  die Bewegung ist somit  
EMI0004.0005     
    und deren     Auflösung     
EMI0004.0007     
    in .der     co    die Frequenz des Stromes ist. Es       ist    hier zu beachten,     dass1    die Gleichung 8  eine einzige Resonanz bei einer Frequenz er  zibt, die  
EMI0004.0011     
    entspricht.

   Die     rückwirkende    elektromoto  rische Kraft, die durch die Bewegung des  Drahtes     erzeugt        wird,        ist     
EMI0004.0016     
         Abgesehen    von einer Komponente, die gleich  -dem Widerstand     des    Drahtes ist und die in  Reihe hinzugefügt wird, wird die Impedanz  durch das Verhältnis     zwischen    rückwirken  der elektromotorischer Kraft und dem Strom       ermittelt    und hat     clen    folgenden Wert:

    
EMI0004.0022     
    der der Impedanz einer Kapazität mit dem       Wert     
EMI0004.0024     
    die mit einer     Induktivität     
EMI0004.0026     
    parallel     geschaltet    ist, entspricht.     Wenn    die  verschiedenen Grössen in C.     G..S.-Einheiten          gemessen        werden,        so        ergeben        die     12 und 18 ,die Kapazität und die     Induktivität     in absoluten elektrischen Einheiten.  



  Die     sinusförmige        Verteilung    der Fluss  dichte kann     annähernd    dadurch erreicht wer  den, dass der Abstand zwischen den Polflä  chen     deich     
EMI0004.0040     
    wird, worin x, wie bereits im vorhergehen  den, von dem     Mittelpunkt    des Drahtes oder  der Luftspalte gemessen wird. Auf     Grund     der Einfassung des magnetischen Feldes fällt  die     Fluss,dichte    an den Enden der Luftspalte  nicht ganz bis auf null.

   Aber durch Ver  längerung des Drahtes an beiden Enden  etwas über die     Magnetpole    hinaus kann diese  Randwirkung zum grössten Teil ausgeglichen  werden,     so,dass.    die     Flussdichte    an den Enden  klein genug sein wird, um     vernachlässigt    zu  werden.  



  In den     Fig.    4 und 5 sind     weitere        erfin-          dungsgemässe    Ausführungsbeispiele     darge-          stellt,    in denen die mechanische Kopplung  elektrostatisch statt     elektromagnetisch    ist.  Die     Fig.    4     zeigt    einen Längsschnitt durch .die  Vorrichtung     und,die        Fig.    5 einen Querschnitt  durch die Linie     X-X'        in    der     Fig.    4.

   In die  ser Anordnung besteht :das     .Schwingungs-          element    aus einem dünnen Metallstreifen 8,  der im     Luftspalt    zwischen den     leitenden     Elektroden 6     und    7     gespannt    liegt. Der Me  tallstreifen 8 ist an den Enden durch     Isola-          tionsklötze    9, 9' und 10,     1o'        festgeklemmt,     die     gleichzeitig    als Träger der     Elektroden     dienen und zur Feststellung des Luftspaltes  benutzt werden.  



  Die Elektroden 6 und 7 sind bezüglich  des     Schwingungskörpers        .8    von einer Batte  rie 11     polarisiert.    Eine Klemme ,der     Batterie          führt    direkt zu dem     Schwingungskörper    8  und die andere über die     hochohmigen    Schutz  widerstände R und     R'    zu den Elektroden 6  und 7. Die     Anschlussklemme        T,        bezw.        T2    der      Anordnung ist mit der Elektrode 6     bezw.    7  verbunden.  



  Die     Vorrichtung    ,arbeitet in derselben       Weise    wie ein ausgeglichener elektrostati  scher     Fernsprechhörer.    Die     Batterie    11 bil  det ein stetiges gleichmässiges elektrisches  Feld zwischen dem Schwingungskörper 8 und  den Elektroden 6     bezw.    7, denen ein entge  gengesetzt     .gerichtetes    Feld von einer Wech  selspannung, die an den Klemmen     T,    und     TZ     angelegt wird,

   überlagert     ist.    Die     Überlage-          rungsspannungen    wirken     mit    den stetigen       Polarisationsfeldern        zusammen    und erzeu  gen synchron rückwirkende elektromotorische  Kräfte in dem     elektrischen        ,Stromkreis.    Auf  Grund der gleichförmig verteilten Masse und  der     transversalen    Elastizität besitzt der Strei  fen 8 eine Reihe von natürlichen Resonanzen  bei harmonischen Frequenzen genau wie bei  dem gespannten Draht in der     Fig.    1.     Audi     in diesem Falle werden die höheren Frequen  zen dadurch.

   verhindert, dass die     treibende     Kraft der Länge des     Streifens    nach so abge  stuft wird,     dass    Energie nur bei der Grund  schwingung des Schwingungskörpers zuge  führt     \verden    kann. In diesem Falle ist die  Antriebskraft an jedem Punkt des Streifens  proportional dem Quadrat der Stärke des  elektrischen Feldes an diesem Punkt, wobei  das Feld aus zwei Komponenten zusammen  gesetzt ist, und zwar aus einer auf Grund  der Polarisationsspannung und einer auf  Grund der überlagerten     Wechselspannung,     die beide in der gleichen Weise verteilt sind.

    Bei     einem        symmetrischen    Aufbau der Elek  troden und der Stromkreise gleichen sich die  Kräfte an den beiden Flächen     des    Schwin  gungskörpers durch jede Komponente ein  zeln aus, und die einzigen Kräfte, die eine       Bewegung        erzeugen,    sind die, die durch das  Produkt der beiden Komponenten     entstehen.     Da die     Polarisationsspannung    konstant ist,  sind die Kräfte, die aus diesem Produkt ent  stehen, synchron mit den     überlagerten:    Kräf  ten.  



  Zur Unterdrückung der unerwünschten  Schwingungen ist es erforderlich,     dass    die       Antriebskräfte        sinusförmig    wie bei der elek-         tromagnetischen    Vorrichtung in der     Fig.    1  dem     Streifens    entlang verteilt werden.

   Es  kann jedoch, da die Abstufung der Luft  spalte in diesem Falle die     Verteilung    der  Stärke des Polarisationsfeldes und der Stärke  des Wechselfeldes gleichmässig beeinflussen.,  gezeigt werden, dass die Luftspalte eine an  dere Form besitzen sollten, so, dass der Ab  stand     zwischen    den     Elektroden    von dem  Schwingungskörper proportional dem     Wert     
EMI0005.0044     
    ist, wobei x der Abstand von     der    Mitte des  Schwingungskörpers und     l    die Länge der       Elektroden    bedeutet.

   Da jeder Luftspalt als  eine     besondere    Quelle für die Antriebskräfte  dient, sollen die beiden symmetrisch     sein.     



  Wegen der     Bewegung    des     Schwingungs-          körpers    verbleiben     .die        Luftspalte    nicht kon  stant, doch sind die     Wirkungen:    dieser Ver  änderungen klein und nicht derart,     @dass@    ,die  fast vollständige Ausschaltung der Ober  schwingungen     verhindert    wird.

   Die     Rand-          wirkung,des        elektrischen    Feldes an den En  dender Elektroden kann weitgehend durch die       Verlängerung    des     -Schwingungskörpers        über     die Elektroden hinaus,     wie        in    der     Fig.    4 dar  gestellt, ausgeglichen     werden.    Da für     eine     wirkungsvolle     elektromechanische    Kopplung  sehr kleine Luftspalte erwünscht sind, kön  nen durch die Trägheit der Luft die Schwin  gungen eine beträchtliche Dämpfung erleiden.

    Diese Dämpfung     kann    aber weitgehend da  durch verringert werden,     dass:    die Elektroden  flächen längsgerichtete Aussparungen     erhal-          ten"        wie    die     Fig.    5     zeigt,    oder, falls die     Vor-          richtung        durch        Isolationswände,        wie        bei        12    .  



  und 12' in der     Fig.    5 angedeutet,     vollständig      eingeschlossen ist, die Luft zum Teil aus dem  Innern     enfernt    wird. Die Widerstände     R     und     R'    in den     Polarisationskreisen    sollen ge  nügend hoch     sein,        damit    die Verlustwirkun  gen vernachlässigt werden können.  



  Die Vorrichtung ist gleichwertig einer  elektrischen Impedanz, wie in der     Fig.    6 dar-  gestellt, die aus einer     Induktivität        L1    in      Reihe mit einer Kapazität     C,    zu einer Kapa  zität Co parallel geschaltet ist.

   Die Kapazi  tät     C,,        ist    ,die, welche zwischen den Elektro  den 6 und 7 mit dem     Schwingungskörper    im  Ruhezustand und bei der     mittleren    Span  nung der     beiden.    Elektroden     besteht.    Die       Resonanzfrequenz    der     Induktivität        L1    und  die Kapazität     Cl    ist die der mechanischen  Grundresonanz     des        ,

  Schwingungskörpers.    Die  Impedanz Z der     Vorrichtung    ist durch die       folgende    Gleichung     gegeben:     
EMI0006.0017     
    in der     f    die     Frequenz,        f,.    die Grundresonanz  frequenz ,des     Schwingungskörpers    und f 2  eine höhere Frequenz     bezeichnet,    bei der       Anti-Resonanz    auftritt.

   Der Wert von f 2 ist  zu     entnehmen        aus     
EMI0006.0026     
    in der E die     Polarisationsspannung    in abso  luten     Einheiten,    O die     Flächendichte    des  schwingenden     .Streifens    in     .gr/cm2    und     D"    den       kleinsten    Abstand zwischen dem     Schwin-          gungskörper    und- den Elektroden bedeutet.  



  Die     Resonanzimpedanzcharakteristiken    der       beschriebenen    Vorrichtungen machen diese  als     Impedanzelemente    bei der     Konstruktion     von     Wellenfiltern    mit breitem Band ver  wendbar, mit denen sie im wesentlichen in  der gleichen     Art    wie andere     Impedanzen.    mit  zwei     Anschlussklemmen    verbunden werden  können.

   Bei ihrer     Verwendung    in Wellen  filtern mit breitem Band muss die Bemessung  der Elemente genauestens beachtet werden,  um die     gewünschte        Ansprechcharakteristik     zu     erhalten.    Das Prinzip für ein solches Zu  sammenwirken ist     bekannt.     



       .Eine        beispielsweise    Anwendung der be  schriebenen     elektrostatischen    Vorrichtung in  einem     Kreuzgliedfilter    zeigt die     Fig.    7, bei  der in den Leitungszweigen des Netzwerkes       gleiche    elektrostatische Elemente 13 und 13'  der in der     Fig.    5     gezeigten    Ausführung lie  gen,     während    die     Diagonalzweige    an sich    gleiche Elemente 14 und 14' aufweisen, deren  Resonanzen jedoch bei     Frequenzen    liegen, die  sich von den Resonanzen der     Leitungszweige     unterscheiden.

   Die     Induktivitäten    L, die in  allen vier     Zuleitungen,        ausserhalb    des Kreuz  gliedfilters liegen, wirken     mit    den Netzwerk  impedanzen zusammen, um die Breite des       Übertragungsbandes    zu     steuern.        Ein    Netz  werk von     hochohmigen    Widerständen     Bi    bis       RB    verbindet eine     Polarisationsbatterie    15  mit den     Elektroden    der     elektromechanischen     Elemente, wobei die Widerstände so ausge  glichen sind,

       dass    sie .die Verteilung der  Ströme in     Filterzweigen    nicht     beeinträchti-          gen,    und so hoch bemessen sind,     dass    über  mässige Energieverluste der übertragenen  Ströme     vermieden    werden.  



  Ein     weiteres    Ausführungsbeispiel der Er  findung     zeigt    die     Fig.    8,     in    der eine be  stimmte Oberschwingung unterdrückt wird.  Diese     Anordnung    ist eine Abänderung der       elektromagnetischen        Vorrichtung,    die in der       Fig.    1 ,gezeigt     ist,    wobei die gekrümmten  Polflächen 2 und 3 durch Polflächen ersetzt  sind, deren. gegenüberliegende Flächen paral  lel zueinander liegen und sich .etwa über     2/3     der Länge des Drahtes an beiden Seiten des  Mittelpunktes erstrecken.

   In dieser Ausfüh  rung wird die dritte     Oberschwingung    unter  drückt. Die Ursache für diese     Unterdrückung     ist aus .der     ,gestrichelten    Kurve 16 leicht er  sichtlich, .die den Draht in     seiner    dritten       Oberschwingung    zeigt.

   Die     Bewegung    .der       mittleren    Schleife des Drahtes erzeugt eine  rückwirkende elektromotorische Kraft in  einer Richtung, und die Bewegung des Drah  tes in den beiden Aussenschleifen erzeugt  rückwirkende     elektromotorische    Kräfte ent  gegengesetzter     Richtung.    Da das Feld von  der     Mitte    einer der äussern Schleifen bis zu  der     Mitte    der andern Schleife eine gleiche  Stärke aufweist und sonst im wesentlichen  gleich Null     ist,    ist die     Summe    der rückwir  kenden elektromotorischen     Kräfte    gleich  Null,

   und die daraus entstehende magne  tische Kopplung ist für diese Art Schwin  gung ebenfalls Null.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Elektromechanische Impedanz mit einem langgestreckten mechanischen Schwinagungs- körper, welcher mit einemelektrischen.Strom- kreis elektromechanisch gekoppelt ist und auf den elektromechanische Kräfte in Ab hängigkeit von den, in dem Stromkreis auf tretenden elektrischen Schwingungen:
    aus geübt werden, .dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen dem Schwingungs körper und dem elektrischen Stromkreis über die Länge des Schwingungskörpers verteilt und derart von Punkt zu Punkt abgestuft ist, dass die wirksame Kopplung zum minde sten bei einer Oberschwingung des Schw in gungskörpers praktisch gleich Null ist. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.
    Elektromechanische Impedanz nach Pa tentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen dem elektrischen Stromkreis und .dem Schwingungskörper ihren Höchstwert in einem Punkt auf weist, in welchem die grösste Schwin- gungsg-eschwindigkeit des Schwingungs körpers bei seiner Grundfrequenz vorhan den ist, und alsdann auf etwa den Wert Null herabsinkt, .der in einem Punkt er reicht wird, in welchem die Schwingungs geschwindigkeit bei der Grundfrequenz des Schwingungskörpers gleich Null ist.
    2. Elektromechanische Impedanz nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung derart von Punkt zu Punkt des Schwingungskörpers abgestuft ist. dass sie praktisch .den Geschwindigkeiten an verschiedener Punkten des mit seiner Grundfrequenz schwingenden Schwin gungskörpers entspricht. 3.
    Elektromechanische Impedanz nach Pa tentanspruch, .dadurch gekennzeichnet, dass ein gleichförmiger gespannter leitender Draht m einem querliegenden magneti schen Feld schwingt, das im Mittelpunkt des Drahtes am stärksten ist und sinus- förmig zu den Enden hin auf etwa den Wert Null herabsinkt.
    4. Elektromechanische Impedanz nach Un- teransprueh 3, dadurch . ,gekennzeichnet, dass der Draht symmetrisch zwischen zwei magnetischen Polflächen einer sol chen Form angeordnet ist, dass; sich der Luftspalt von dem Mittelpunkt des Drah tes nach den Enden hin verbreitert.
    5. Elektromechanische Impedanz nach Un teranspruch<B>:3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Feld von einem Magneten erzeugt wird, dessen einander geigenüberliegenden Polflächen einen Luft spalt bilden, in dem der Draht frei schwingen kann, wobei der Abstand zwi schen den Polflächen in der Mitte des Drahtes am kleinsten ist und sich nach den Enden hin vergrössert in Überein stimmung mit der Gleichung,
    EMI0007.0053 in der a die Breite des Luftspaltes in der Entfernung x von der Mitte des Drahtes, 80 die Breite,des Luftspaltes in der Mitte des Drahtes und l die Länge des Drahtes bezeichnet. 6. Elektromechanische Impedanz nach Pa tentanspruch, gekennzeichnet durch einen zwischen parallelen Polflächen eines Mag netes gleichförmigen gespannten leitenden Draht, der sich an beiden Enden um '/s seiner Länge über die Polflächen hinaus erstreckt. 7.
    Elektromechanische Impedanz nach Pa tentanspruch, mit einem viereckigen ge spannten Metallstreifen, leitenden Elektro den, die der Breitfläche des Metallstreifens gegenüberliegen und die in bezug auf den Streifen Polarisationspotentialen unter- worfen werden, dadurch gekennzeichnet, .dass der Abstand zwischen den Elektroden und dem Metallstreifen in der Mitte des Streifens am kleinsten ist und sich nach den Enden hin vergrössert. B.
    Elektromechanische Impedanz nach Un teranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Elektrode und dem Metallstreifen praktisch durch die Gleichung: EMI0008.0002 bestimmt wird, in der d den Abstand in einem Punkt, der in der Entfernung x von der Mitte liegt, 8o den Abstand in der Mitte und l die Länge des Metallstreifens bezeichnet.
CH193750D 1935-10-02 1936-10-02 Elektromechanische Impedanz. CH193750A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US193750XA 1935-10-02 1935-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH193750A true CH193750A (de) 1937-10-31

Family

ID=21792854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH193750D CH193750A (de) 1935-10-02 1936-10-02 Elektromechanische Impedanz.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH193750A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69628981T2 (de) Drehgeschwindigkeitssensor
DE69009332T2 (de) Magnetisch angetriebene schwingbalkenkraftwandler.
DE60215381T2 (de) Steuerbarer transformer
DE2738877C2 (de) Piezoelektrischer Kleinstschwinger
DE10013424A1 (de) Filter für elektrische Signale
DE3035315A1 (de) Piezoelektrische lichtablenkvorrichtung
DE19834672C1 (de) Elektromagnetischer Spannungsgenerator
DE1053044B (de) Mit gyromagnetischem Effekt arbeitender Frequenzumsetzer fuer Ultrahochfrequenzen
DE706982C (de) Elektromechanischer Umsetzer mit schwingenden mechanischen Koerpern fuer Filterschaltungen
DE745757C (de) Elektromechanisches Impedanzelement mit einem sich im wesentlichen in einer Richtung erstreckenden und gespannten Schwingungsglied, welches aus einem Stromkreis elektrisch erregt wird
DE3505165C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer Kraft
DE19635923C1 (de) Verfahren zur Antriebsanregung von Schwingern zur kapazitiven Messung von Kraft, Beschleunigung und/oder Drehraten
DE1260650B (de) Elektromechanisches Filter
CH193750A (de) Elektromechanische Impedanz.
EP0639759A2 (de) Flache einstückige Messsaite mit zwei Knoten zur Weg- oder Kraftmessung
DE102017122660A1 (de) Planardynamischer Wandler
AT150913B (de) Elektromechanische Impedanz.
DE1541933A1 (de) Resonator sowie Vorrichtung und Verfahren zur Veraenderung dessen Frequenz
DE763329C (de) Biegungsschwingungen ausfuehrender Quarzkristall
AT249119B (de) Elektromechanisches Filter
DE738824C (de) Schaltungsanordnung zur Einstellung oder Steuerung der Frequenz eines brueckenstabilisierten Schwingungserzeugers
DE2159773C3 (de) Piezoelektrischer Wandler für Biegeschwingungen
EP4217120A1 (de) Elektrodynamischer schwingerreger
DE2145294A1 (de) Sowohl als rahmenantenne als auch als adcock ausnutzbare peilantenne
AT112536B (de) Elektromagnetische Vorrichtung.