MD682Z - Procedeu de confecţionare a unei piese bobinate cu structură de tip R̅C̅ - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la procedee de confecţionare a pieselor bobinate cu parametri distribuiţi, şi poate fi utilizată în domeniul construcţiei aparatelor de precizie, radioelectronicii şi al tehnicii de calcul, în confecţionarea elementelor de defazaj şi elementelor pentru circuite selective.Procedeul de confecţionare a unei piese bobinate cu structură de tip, care se confecţionează din n microcabluri coaxiale, cu parametrii electrici prestabiliţi, constă în debobinarea microcablurilor de pe bobine debitoare şi bobinarea acestora pe o carcasă metalică. Totodată se formează un circuit dintr-o sursă de semnal armonic, bobinele debitoare de microcablu, unite în paralel, electrozi, uniţi în paralel, fiecare din ei formând cu învelişul fiecărui microcablu un contact electric glisant, şi un măsurător de fază. Pe parcursul debobinării la porţiunile de învelişuri ale microcablurilor, ce se găsesc între bobinele debitoare şi piesa, ce se confecţionează, de la sursa de semnal se aplică o tensiune de frecvenţă fixă. În continuare se măsoară defazajul dintre vectorul sumar al curenţilor, ce trec prin porţiunile de învelişuri menţionate, şi vectorul sumar al tensiunilor dintre microcabluri şi învelişurile microcablurilor debobinate şi se întrerupe debobinarea la atingerea defazajului de 180° între vectorii sumari menţionaţi.

Description

Invenţia se referă la procedee de confecţionare a pieselor bobinate cu parametri distribuiţi, şi poate fi utilizată în domeniul construcţiei aparatelor de precizie, radioelectronicii şi al tehnicii de calcul, în confecţionarea elementelor de defazaj şi elementelor pentru circuite selective.

Până în prezent problema confecţionării pieselor bobinate cu structură de tip cu parametri distribuiţi, cu constanta de timp prestabilită la rezistenţa de trecere integrată redusă, cu controlul valorii constantei menţionate în procesul de confecţionare a piesei bobinate fără deteriorarea învelişului microcablului şi a izolaţiei aflate între înveliş şi conductorul central al microcablului, din cauza lipsei unei metode de control fără deteriorare nu a fost soluţionată.

Este cunoscut un procedeu de confecţionare a pieselor cu structură de tip bobinate din microcablu coaxial prin rebobinarea unui microcablu de pe bobina debitoare pe carcasa piesei, ce se confecţionează, cu determinarea valorii constantei de timp prestabilită a piesei după lungimea cablului bobinat, considerând parametrii distribuiţi, rezistenţa liniară r şi capacitatea C a microcablului cunoscute şi omogene. În realitate mărimile r şi C ale microcablului posedă o neomogenitate esenţială [1].

Din această cauză după bobinarea pieselor după lungimea microcablului se cere ajustarea valorii constantei τ, care de regulă are loc în două moduri: prin debobinarea de pe piesa confecţionată a unei porţiuni de microcablu, ce constituie abaterea (pozitivă) a constantei reale τ de la cea nominală τnom, sau prin aceea că pe o porţiune prevăzută din lungimea carcasei piesei (suplimentar) se bobinează o cantitate de microcablu, a cărui constantă integrată τ este de aproximativ 95…98% din valoarea nominală τnom. În continuare se măsoară valoarea reală a constantei τ a microcablului bobinat, după care pe parcela doi a carcasei se bobinează suplimentar porţiunea de microcablu cu constanta Δτ, care împreună cu constanta τ constituie constanta nominală prestabilită τnom = τ + Δτ. Porţiunile de microcablu astfel bobinate, electric se unesc între ele prin două brâuri suplimentare, aplicate pe carcasa piesei, ce se confecţionează. Procedeului dat, de rând cu dezavantajele descrise mai sus, îi sunt caracteristice şi următoarele:

- sunt necesare patru contacte ale microcablului, în loc de două, cu carcasa piesei; creşterea numărului de contacte ale microcablului duce la o diminuare a siguranţei de funcţionare a piesei confecţionate;

- se cere o potrivire individuală a bobinajului de ajustare pentru fiecare piesă în parte etc.

Cea mai apropiată soluţie este procedeul, în care piesa se bobinează la o precizie înaltă a constantei prevăzute τ, fără a folosi în continuare aparatură de ajustare, pentru aceasta în procesul de confecţionare a piesei din microcablu coaxial se aplică încontinuu o tensiune de frecvenţă fixă la învelişul porţiunii de microcablu, ce se găseşte între bobina debitoare de microcablu şi carcasa piesei ce se confecţionează, se măsoară unul din parametrii acestei tensiuni, de exemplu, faza, comparând acest parametru cu acelaşi parametru al tensiunii dintre microcablul central şi învelişul microcablului, bobinat deja pe carcasa piesei ce se confecţionează, cu continuarea bobinării până când parametrii comparaţi între ei ating raportul prestabilit [2].

Dezavantajul acestor procedee constă în bobinarea piesei cu un singur microcablu, lungimea căruia şi, respectiv, rezistenţa de trecere integrată, la constante mari de timp , sunt foarte mari, ce puternic atenuează semnalul util.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în asigurarea constantei de orişice valoare la o rezistenţă de trecere integrată, care ar atenua semnalul util la o valoare accesibilă din punct de vedere practic, şi în micşorarea rezistenţei de pierderi de semnal al pieselor bobinate din microcablu, cu măsurarea indirectă a constantei de timp de valoare prestabilită, care se asigură de n microcabluri cu parametrii electrici identici unite paralel în structură.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că piesa se confecţionează din n microcabluri coaxiale, cu parametrii electrici prestabiliţi, şi constă în debobinarea microcablurilor de pe bobine debitoare şi bobinarea acestora pe o carcasă metalică, totodată se formează un circuit dintr-o sursă de semnal armonic, bobinele debitoare de microcablu, unite în paralel, electrozi, uniţi în paralel, fiecare din ei formând cu învelişul fiecărui microcablu un contact electric glisant, şi un măsurător de fază; pe parcursul debobinării la porţiunile de învelişuri ale microcablurilor, ce se găsesc între bobinele debitoare şi piesa, ce se confecţionează, de la sursa de semnal se aplică o tensiune de frecvenţă fixă, în continuare se măsoară defazajul dintre vectorul sumar al curenţilor, ce trec prin porţiunile de învelişuri menţionate, şi vectorul sumar al tensiunilor dintre microcabluri şi învelişurile microcablurilor debobinate şi se întrerupe debobinarea la atingerea defazajului de 180° între vectorii sumari menţionaţi.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 - 4, care reprezintă:

– fig. 1, schema structurală simplificată a mecanismului de confecţionare a piesei cu structură de tip ;

– fig. 2, schema electrică echivalentă a circuitului, ce are loc în procesul de măsurare indirectă a constantei de timp τ ;

– fig. 3, schema electrică echivalentă, care arată că drept sursă de semnal de măsurare a constantei τ serveşte tensiunea, ce cade pe porţiunile de învelişuri ale microcablurilor trase de pe bobinele debitoare (pentru simplificarea schemei se arată schema echivalentă pentru un singur microcablu);

– fig. 4, schema electrică echivalentă a circuitului, în care se arată că rezistenţa sumară a porţiunilor de înveliş coaxial împreună cu piesa, ce se confecţionează cu constanta , formează un filtru rejector.

În figuri sunt folosite următoarele semne de referinţă : 1 - bobinele debitoare de microcablu în număr de n, 2 - microcablurile, 3 - suporturile metalice, pe care se fixează bobinele debitoare, 4 - mediul conductor, pe care se depune microcablu debobinat, de exemplu, o carcasă metalică, 5 - piesa cu structură de tip , ce se confecţionează, 6 - contactele electrice, pe care glisează microcablurile 2 trase de pe bobinele 1 şi bobinate pe carcasele 4, 7 - arborele mecanismului de bobinare a piesei, 8 şi 9 - inele metalice de contact al piesei 5 cu circuitul electric de măsurare, 10 - sursa de semnal armonic, 11 şi 12 - contactele alunecătoare, care prin intermediul inelelor 8 şi 9 unesc electric piesa ce se confecţionează cu măsurătorul de fază, 13 - măsurătorul de fază, 14 şi 15 - porţiunile de microcabluri, ce se găsesc între bobinele debitoare 1 şi contactele alunecătoare 6 şi între contactele electrice 6 şi piesa ce se confecţionează 5, respectiv, 16 - brida, prin care se trag microcablurile 2 la depunerea lor pe carcasa 4, 17 - borna flexibilă, care uneşte partea metalizată a carcasei 4 cu inelul 8, pe care alunecă contactul alunecător 11, unit cu una din bornele măsurătorului de fază 13.

Mecanismul de confecţionare a piesei bobinate din fig. 1 funcţionează în modul următor.

Bobinele 1 se fixează în suporturile 3. Carcasa 4 se fixează în arborele 7 al mecanismului de bobinare. Capetele microcablurilor 2 mai întâi se curăţă de învelişul coaxial şi izolaţie, după care se trec prin contactele 6 şi brida 16, şi în continuare galvanic se lipesc la inelul „a” al carcasei 4. Astfel se formează circuitele electrice arătate în fig. 2 şi, respectiv, în fig. 3 şi 4. În fig. 3 pentru simplitate este arătată o parte de circuit din cele n părţi. În continuare se alimentează sursa de semnal 10, măsurătorul de fază 13 şi mecanismul de bobinare. Se porneşte mecanismul de bobinare şi, respectiv, microcablurile, fiind trase de pe bobinele 1 în lungul axelor lor, se bobinează pe carcasa 4, formând piesa 5, care prezintă o structură de tip cu parametrii distribuiţi, cu rezistenţa de trecere integrată . La atingerea constantei de timp τ a microcablurilor 2 debobinate şi, respectiv, bobinate pe carcasa metalică 4 a piesei 5, a valorii prestabilite care se fixează prin defazajul de 180° dintre vectorul sumar al curenţilor ce curg prin porţiunile de microcabluri 15, unite în paralel, şi vectorul sumar al tensiunilor dintre microfirele centrale şi învelişurile coaxiale ale microcablurilor 2 coaxiale, unite la inelul „a” (punctele m, n) de la ieşirea piesei 5 (fig. 1 - 4), debobinarea se întrerupe.

La alimentarea sursei 10, măsurătorului 13 şi conectarea microcablurilor 2, conform schemei din fig. 1, piesa bobinată cu structură de tip împreună cu porţiunile de microcabluri 15 formează un filtru rejector (fig. 4), cu coeficientul de transfer

. (1)

La frecvenţa de rejecţie a filtrului menţionat f = f0 factorul de transfer M devine nul, când numărătorul relaţiei (1) este:

1 + Nθshθ = 0, (2)

unde ,

l - lungimea unui singur microcablu bobinat pe carcasa 4,

r şi C - respectiv rezistenţa şi capacitatea pe unitate de lungime a microcablului.

După divizarea părţii imaginare de cea reală a relaţiei (2) şi anumite transformări obţinem:

(a) thγ = -tgγ (b) (3)

Relaţia (3, b) coincide cu relaţia cunoscută din teoria liniilor lungi de tip , când defazajul dintre curentul de intrare Iin şi tensiunea de ieşire Uieş a liniei în regim de gol este de 180°, adică ∠IinUieş.în gol = 180°.

Deoarece piesa confecţionată poate fi privită ca o linie lungă cu parametrii distribuiţi (rezistenţa r şi capacitatea C pe unitate de lungime), iar curentul ce curge prin învelişul porţiunii 15 de microcablu de rezistenţa NR este curent de intrare în piesa ce se confecţionează, teoria liniei lungi pe deplin poate fi aplicată în analiza schemei echivalente în fig. 4.

Soluţia relaţiei (3,b) în raport cu mărimea γ este:

(4)de unde (5)

iar k = 1, 2, 3…

Prima valoare a mărimii γ (când k = 1), la care ∠IinUieş.în gol = 180°, este de 2,365, iar constanta şi frecvenţa la această valoare γ se găsesc din relaţia

fτ = f0τ = 1,78 = const. (6)

Relaţiile (1) - (6) arată modul de măsurare indirectă a constantei de timp τ cu valoarea prestabilită prin măsurarea defazajului de 180° dintre curenţii şi tensiunile sumare menţionate.

1. Сборник. Микропровод и приборы сопротивления. Материалы IV конференции молодых ученых Молдавии, выпуск 1, Кишинев 1966, с. 204-215

2. SU 588565 A1 1978.02.08

Claims (1)

1. Procedeu de confecţionare a unei piese bobinate cu structură de tip

   , care se confecţionează din n microcabluri coaxiale, cu parametrii electrici prestabiliţi, şi constă în debobinarea microcablurilor de pe bobine debitoare şi bobinarea acestora pe o carcasă metalică, totodată se formează un circuit dintr-o sursă de semnal armonic, bobinele debitoare de microcablu, unite în paralel, electrozi, uniţi în paralel, fiecare din ei formând cu învelişul fiecărui microcablu un contact electric glisant, şi un măsurător de fază; pe parcursul debobinării la porţiunile de învelişuri ale microcablurilor, ce se găsesc între bobinele debitoare şi piesa, ce se confecţionează, de la sursa de semnal se aplică o tensiune de frecvenţă fixă, în continuare se măsoară defazajul dintre vectorul sumar al curenţilor, ce trec prin porţiunile de învelişuri menţionate, şi vectorul sumar al tensiunilor dintre microcabluri şi învelişurile microcablurilor debobinate şi se întrerupe debobinarea la atingerea defazajului de 180° între vectorii sumari menţionaţi.