CH337147A - Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer mechanischen Schwingung - Google Patents

Description

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 Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer mechanischen Schwingung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer mechanischen Schwingung eines Schwingsystems, welche einen Dauermagneten, eine Spule und einen Verstärker besitzt, wobei der sich gegenüber der Spule bewegende Dauermagnet Spannungsimpulse in der Spule induziert, die mittels des Verstärkers dem Schwingsystem antreibende Kraftimpulse liefert.

   Die Erfindung bezweckt insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, bei der mit sehr einfachen Mitteln dem System die zum Aufrechterhalten der mechanischen Schwingung erforderliche Energie geliefert wird, und weist dazu als Kennzeichen auf, dass der Verstärker in den Intervallen zwischen dem Auftreten der Spannungsimpulse gesperrt und derart mit der Spule verbunden ist, dass er beim Auslösen durch die erwähnten Spannungsimpulse als Impedanz mit einer negativen Widerstandskomponente parallel zur Spule wirksam ist. 



  Die    Erfindung   lässt sich besonders günstig in Verbindung mit einem Transistorverstärker    verwirklichen,   der ohne    Basis-Emitter-Vorspannungsquelle   bereits eine natürliche    Eingangsschwellenspannung   besitzt, welche den Transistor sperrt, wobei die Sperrung dann von den in der Spule erzeugten Schwingungsimpulsen aufgehoben wird. 



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:    Fig.   1 dieses Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,    Fig.   2 die Draufsicht eines Einzelteils von    Fig.   1,    Fig.   3 und 4 zwei Kippschaltungen zur Verwendung in einer Vorrichtung nach    Fig.   1;    Fig.   5 ist eine Kurve zur    Erläuterung   der    Fig.   3 und 4 und    Fig.   6 und 7 zwei Schaltungen der    Sinus-Oszil-      latorart      zur   Verwendung in einer Vorrichtung nach    Fig.   1.

   Die Vorrichtung nach    Fig.   1 besitzt einen scheibenförmigen Dauermagneten 1, der    mit   einer Feder 2 und einer Welle 3 ein schwingendes System bildet. Der Dauermagnet 1 ist in der    Axialrichtung   magnetisiert, wobei auf die in    Fig.   2 dargestellte Weise die    Magnetisierung   an der Stelle 4 plötzlich in der Richtung    umgekehrt   verläuft und z. B. die    Polflächen   N und S der durch die gestrichelten Linien in    Fig.   2 begrenzten Gestalt entstehen.

   Bewegt sich der Dauermagnet 1 mit der Stelle 4 zwischen die Schenkel 5 eines weichmagnetischen Kernes 6 einer Spule 7, so wird eine    Flussänderung   im Kern 6 und folglich ein Spannungsimpuls in der Spule 7 erzeugt, die nach erfolgter Verstärkung einem Antriebssystem zum Aufrechterhalten der schwingenden    Bewegung   des Dauermagneten zugeführt werden kann. 



  Dazu ist ein gewöhnlich gesperrter Verstärker derart mit der Spule 7 verbunden, dass er erst beim Auftreten der    erwähnten   Spannungsimpulse wirksam wird und dann als eine Impedanz 8 mit einer negativen Widerstandskomponente parallel zur Spule 7 wirksam ist, so dass die Schwingbewegung unterstützt wird. Schaltungen zum Nachahmen negativer Widerstände mittels    Verstärkerelemente   sind an sich aus der Schwachstromtechnik bekannt. 



  In den    Fig.   3 und 4 sind zwei Beispiele solcher Schaltungen der monostabilen Kippschaltungen dargestellt. Die schematisch dargestellte Spule 7 liegt hier im    Emitter-Basiskreis   eines Transistors 10, der durch einen    Kollektor-Basis-Rückkopplungstransformator   11 so stark rückgekoppelt ist, dass beim Auftreten eines kurzzeitigen Spannungsimpulses mit richtigem Vorzeichen an der Spule 7, der Transistor 10 kurzzeitig leitend wird und dann infolge der erwähnten Rückkopplung einen    impulsförmigen      Kollektorstrom   erzeugt, aber nach Ablauf des Impulses an der Spule 7 wieder in seinen praktisch    unleitenden   Zustand zu- 

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    rückkehrt.   Die Schaltung 10, 11,

   12 verhält sich dann wie eine negative Impedanz parallel zur Spule 7. 



  Dabei macht man einen günstigen Gebrauch von der Eigenschaft der Transistoren, dass die Kennlinie (siehe    Fig.   5), die den Basisstrom    Ib   als Funktion der Basisspannung    Vb   darstellt, bei Abwesenheit einer    Emitter-Basis-Vorspannungsquelle   bereits von Natur eine gewisse Schwellenspannung    V"   aufweist, die bewirkt, dass der Transistor 10 erst bei einer die Schwellenspannung    V"   überschreitenden Spannung an der Spule 7 eine    hinreichendgrosse   Verstärkung zum Durchführen einer regenerativen Rückkopplung    be-      sitzt.   



  Bei den Schaltungen nach den    Fig.   6 und 7 liegt die Spule 7 selbst in an sich bekannten    Oszillator-      schaltungen,   wobei die Kapazität 16 mit der Spule 7 die Frequenz der während des induzierten Spannungsimpulses an der Spule 7 erzeugten Schwingungen bedingt. Infolge dieser Schwingungen    fliesst   ein mittlerer    Kollektor-Stromimpuls,   der wesentlich grösser als der ursprünglich an der Spule 7 erzeugte Impuls ist.

   Die Dämpfung des Kreises muss dabei so gross und die Spannungsquelle 12 so klein sein, dass nach dem Ablauf des Spannungsimpulses an der Spule 7 die Schwingung sofort gelöscht wird, was darauf hinausgeht, dass während der Zeit,    in   der der Transistor von den Spannungsimpulsen    entsperrt   wird, die Amplitude der infolge seiner negativen Impedanz erzeugten verstärkten Spannungen noch so gering bleibt, dass der Transistor in den Intervallen zwischen den erwähnten Spannungsimpulsen nicht zum Selbstschwingen kommen kann. Die Spule 17 kann z. B. zum Antrieb eines Zeigersystems für die Zeitanzeige dienen. 



  Anstelle der dargestellten    Transistor-Verstärker-      elemente   können auch Röhrenverstärker benutzt werden, die durch eine    Gittervorspannungsquelle   normalerweise gesperrt sind. Auch können Gleichrich-    ter   oder andere Impedanzen mit einem negativen innern Widerstand Anwendung finden. Ferner könnte man die Spule 7 die schwingende Bewegung ausführen lassen und den Dauermagneten 1 fest anordnen, obzwar dies    vielfach   zu verwickelteren Bauarten führen würde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer mechanischen Schwingung eines Schwingsystems, welche einen Dauermagneten, eine Spule und einen Verstärker besitzt, wobei der sich gegenüber der Spule bewegende Dauermagnet Spannungsimpulse in der Spule induziert, die mittels des Verstärkers dem Schwingsystem antreibende Kraftimpulse liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker in den Intervallen zwischen dem Auftreten der Spannungsimpulse gesperrt und derart mit der Spule verbunden ist, dass er beim Auslösen durch die erwähnten Spannungsimpulse als Impedanz mit einer negativen Widerstandskomponente parallel zur Spule wirksam ist.

   UNTERANSPRUCH Vorrichtung nach Patentanspruch, bei der ein, durch seine natürliche Eingangsschwellenspannung gesperrter Transistor als Verstärker verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung der Spule und der Wert der den Transistor speisenden Spannung derart gewählt sind, dass die Amplitude der während des Spannungsimpulses und infolge der negativen Widerstandskomponente durch den Verstärker erzeugten verstärkten Spannung kleiner bleibt als der Wert bei welchem der Transistorverstärker trotz seiner natürlichen Eingangsschwellenspannung während den Intervallen zwischen den Spannungsimpulsen selbstschwingen würde.