Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadze¬ nie wahadlowe zlozone z wahadla i czesci nieru¬ chomej, przy czym jeden z tych zespolów jest zaopatrzony w halotron, a drugi w element wy¬ twarzajacy pole magnetyczne.W znanych dotychczas urzadzeniach wahadlo¬ wych pomiar amplitudy i czestotliwosci ruchu wa¬ hadla jest zwiazany zwykle z bezposrednim, na przyklad mechanicznym lub elektrycznym, sprze¬ zeniem wahadla z elementem pomiarowym. Zasa¬ dnicza wada tych urzadzen sa przy tym straty energetyczne zwiazane z wystepujacymi silami tar¬ cia, dlawienia i oporów ruchu zwiazanymi z tym sprzezeniem oraz wynikajacymi z tego bledami pomiarowymi.Znany jest równiez optyczny sposób pomiaru amplitudy lub czestotliwosci ruchu wahadla za pomoca ukladu fotokomórek oswietlanych szczeli¬ nowym strumieniem swiatla, przeslanianym w cza¬ sie ruchu przez ruchoma czesc wahadla. Wada tego sposobu jest jednak stosunkowo mala dokla¬ dnosc zwiazana z bledami wystepujacymi wskutek ugiecia swiatla w szczelinie, niewielka czuloscia fotokomórki oraz koniecznoscia stosowania wzma¬ cniaczy. Ponadto urzadzenia te sa skomplikowane i kosztowne.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa urzadze¬ nie wahadlowe wedlug wynalazku zlozone z waha¬ dla i czesci nieruchomej, przy czym z jednym 10 15 20 25 30 BIBLIOTEKA Urzedu Paten!ó*mgt z tych zespolów jest zwiazany element wytwarza¬ jacy pole magnetyczne, a z drugim halotron, wy¬ twarzajacy napiecie Halla, którego wartosc jest proporcjonalna do skladowej prostopadlej indukcji magnetycznej pola magnetycznego przecinajacego halotron. Istotna zaleta wynalazku jest brak jakie¬ gokolwiek wzajemnego oddzialywania wahadla na czesc nieruchoma i na odwrót, wskutek czego po¬ miar jego amplitudy lub czestotliwosci odbywa sie bez jakichkolwiek strat energetycznych. Ponadto halotron zapewnia duza czulosc pozwalajaca na pomiar przesuniecia wahadla rzedu jednego mikro¬ na. Umozliwia to zastosowanie do urzadzen pomia¬ rowych wahadel o bardzo malej amplitudzie, a tym samjim znaczne zwiekszenie dokladnosci pomiarów, poniewaz im mniejsza jest amplituda tym mniejsza jest zmiennosc okresu wahan. Mala wartosc ampli¬ tudy wahan umozliwia równiez miniaturyzacje urzadzen.Wynalazek jest blizej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat halotronu, fig. 2 — urzadzenie wahadlowe wedlug wynalazku z wahadlem zaopatrzonym w halotron w widoku z boku, fig. 3 — to samo urzadzenie w widoku z góry, fig. 4 — wykres napiecia Halla w funkcji amplitudy dla wahadla przedstawionego na fig. 2 i 3, fig. 5 — schemat odmiany wahadla z haiotro- nem w widoku z góry, fig. 6 — wykres odpowia¬ dajacy tej odmianie wahadla napiecia Halla w fun¬ kcji amplitudy, a fig. 7 — odmiane wahadla 5157851578 3 z magnesem przesuwajacym sie wzgledem czesci nieruchomej zaopatrzonej w halotron.Znane jest zjawisko Halla polegajace na genero¬ waniu napiecia VH w obwodzie wyjsciowym 1, przylaczonym do krawedzi bocznych 2 plytki 3 pólprzewodnika na przyklad germanu, do której krawedzi czolowych 4 jest (przylaczony obwód za¬ silania 5, gdy powierzchnia plytki 3 jest przecinana prostopadlymi liniami pola magnetycznego 6.Wartosc indukowanego napiecia Vh jest przy tym proporcjonalna do indukcji pola oraz wartosci pradu zasilania, a odwrotnie proporcjonalna do grubosci plytki 3. Uklad przedstawiony na fig. 1 nosi nazwe halotronu.Urzadzenie wahadlowe wedlug wynalazku przed¬ stawione schematycznie na fig. 2 i 3, sklada sie z wahadla 7, zaopatrzonego w dolnej czesci w plyt¬ ke 3 pólprzewodnika stanowiaca element halotronu.Boczne krawedzie 2 plytki 3 sa polaczone z obwo¬ dem wyjsciowym 1, w który jest wlaczony mier¬ nik 8 napiecia Halla VH, natomiast jej krawedzie czolowe 4 sa polaczone z obwodem zasilania 5, w sklad którego wchodzi zródlo 9 pradu stalego.Wahadlo jest zawieszone za pomoca ukladu spre¬ zyn krzyzowych 10 laczacych jego czesc nieru¬ choma 11 z glowica 12, przy czym czesci 11 i 12 sa wykonane z izolatorów, a sprezyny stanowia ró¬ wnoczesnie przewodniki obwodu wyjsciowego 1 i obwodu zasilania 5.Plytka 3 halotronu przesuwa sie w trakcie ruchu wahadla wzgledem biegunów 13 magnesu stalego, wytwarzajacego pole magnetyczne 6, wskutek czego w obwodzie wyjsciowym 1 halotronu jest genero¬ wane napiecie Vh, którego wartosc jest proporcjo¬ nalna do wielkosci wychylenia x wahadla (wykres na fig. 4).Odmiana urzadzenia wahadlowego przedstawio¬ nego na fig. 5 i 6, sklada sie równiez z wahadla 7, zakonczonego plytka 3 pólprzewodnika, stanowiaca element halotronu i z czesci nieruchomej tworzacej uklad magnetyczny naprzemianlegly (fig. 5), przy czym pole magnetyczne w obszarze ruchu plytki 3 jest wytwarzane przez dwie pary biegunów 14 i 15, dzieki czemu wartosc napiecia Halla Vh staje sie ujemna lub dodatnia w zaleznosci od polozenia .plytki wzgledem biegunów. Wykres tego napiecia w funkcji amplitudy wahadla przedstawia fig. 6.Odmiana urzadzenia wahadlowego przedstawiona na fig. 7 sklada sie z wahadla 7, zaopatrzonego w magnes 16 wytwarzajacy pole magnetyczne, któ¬ re w czasie ruchu wahadla przecina plytke 3 halo¬ tronu, przy czym w obwód wyjsciowy 1 halotronu jest wlaczony licznik 17 zliczajacy liczbe wahniec.Dzialanie urzadzen wahadlowych przedstawio¬ nych na fig. 2 13 oraz 5 w zastosowaniu ich do 4 pomiaru amplitudy wahadla jest nastepujace.Plytka 3 halotronu polaczona z wahadlem 7 prze¬ cinajac w swym ruchu pole magnetyczne 6 wytwo¬ rzone przez bieguny 13 lub 14 i 15 magnesu gene- * ruje napiecie Halla, przy czym wartosc tego napie¬ cia (fig. 4 i 6) pozostaje w scislej zaleznosci funkcjonalnej od amplitudy wahan. Dzieki temu pomiar wartosci napiecia VH jest przetwornikiem pomiaru amplitudy x a dokladnosc tego pomiaru 10 wynosi okolo jednego mikrona.Dzialanie urzadzenia wahadlowego przedstawio¬ nego na fig. 7 w przykladowym jego zastosowaniu do regulacji mechanizmu zegarowego jest nastepu¬ jace. Ruch wahadla 7 wraz z magnesem 16 powo- 15 duje przecinanie przez linie sil indukowanego pola magnetycznego plytki 3 pólprzewodnika, generujac w obwodzie wyjsciowym 1 halotronu napiecie Hal¬ la Vh, przy tym kazdemu wahnieciu wahadla 7 odpowiada jeden impuls napiecia, powodujacy 20 odpowiednie przesuniecia licznika 17. Przesuniecia licznika, które sa scisle uzaleznione od okresu wahan wahadla 7 i sluza do regulacji mechanizmu zegarowego.Urzadzenie wahadlowe wedlug wynalazku moze 25 znalezc zastosowanie do pomiaru czestotliwosci i amplitudy drgan, przyspieszen oraz do regulacji mechanizmów zegarowych. PL