RU106812U1

RU106812U1 - MAGNETIC MODULATOR

Info

Publication number: RU106812U1
Application number: RU2011110200/09U
Authority: RU
Inventors: Александр Ефимович Дубинин; Роман Евгеньевич Капитуров; Александр Александрович Дубинин
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-07-20

Abstract

Магнитный модулятор, содержащий помещенные в корпусе из немагнитного материала два кольцевых магнитных сердечника, на каждом из которых размещены обмотка возбуждения и выходная обмотка, при этом обмотки возбуждения соединены между собой последовательно-согласно, выходные обмотки соединены между собой последовательно-встречно и параллельно им включен конденсатор, отличающийся тем, что внутри первого кольцевого магнитного сердечника жестко закреплен пьезоэлектрический элемент с обкладками на его внутренней и внешней поверхности, а обмотки возбуждения и выходная обмотка первого кольцевого магнитного сердечника одновременно охватывают и пьезоэлектрический элемент с обкладками, образуя элемент управления магнитного модулятора. A magnetic modulator containing two annular magnetic cores placed in a housing of non-magnetic material, on each of which there is an excitation winding and an output winding, while the excitation windings are interconnected in series, the output windings are interconnected in series and in parallel with a capacitor connected to them , characterized in that inside the first annular magnetic core, a piezoelectric element with plates on its inner and outer surfaces is rigidly fixed, and about excitation coils and the output winding of the first annular magnetic core simultaneously cover the piezoelectric element with plates, forming a control element of the magnetic modulator.

Description

Полезная модель относится к области импульсной техники, к электронным схемам общего назначения, а конкретные к устройствам модуляции и может быть использована в вычислительной технике.The utility model relates to the field of pulse technology, to general-purpose electronic circuits, and specific to modulation devices, and can be used in computer technology.

Известен магнитный модулятор, состоящий из магнитостриктора с обмоткой управления, содержащим два магнитных сердечника, на каждом из которых размещена обмотка возбуждения и выходная обмотка, а также элемент управления, причем обмотки возбуждения соединены последовательно - согласно, выходные обмотки соединены последовательно - встречно, а между их другими выводами введен конденсатор (а.с. СССР №492995, МКИ НО3С 3/18, Магнитный модулятор, авт.Дубинин А.Е., Дмитриев В.Д., Меркулов А.И., 1973 г.).Known magnetic modulator, consisting of a magnetostrictor with a control winding, containing two magnetic cores, on each of which there is an excitation winding and an output winding, as well as a control element, and the excitation windings are connected in series - according to the output windings are connected in series - in the opposite direction, and between them the capacitor was introduced by other conclusions (USSR AS No. 492995, MKI HO3C 3/18, Magnetic modulator, ed. Dubinin A.E., Dmitriev V.D., Merkulov A.I., 1973).

Недостатком данного магнитного модулятора является низкая чувствительность и точность преобразования.The disadvantage of this magnetic modulator is its low sensitivity and conversion accuracy.

Известен магнитный модулятор, содержащий помещенные в корпус из немагнитного материала два кольцевых магнитных сердечника, на каждом из которых размещена обмотка возбуждения и выходная обмотка, а также элемент управления, причем обмотки возбуждения соединены последовательно - согласно, выходные обмотки соединены последовательно - встречно, а между их другими выводами введен конденсатор (а.с. СССР №1116252, МКИ НО3С 1/54, Магнитный модулятор, авт. Дубинин А.Е., 1982 г.).Known magnetic modulator containing placed in a housing of non-magnetic material two annular magnetic cores, on each of which there is an excitation winding and an output winding, as well as a control element, and the excitation windings are connected in series - according to the output windings are connected in series - in the opposite direction, and between them the capacitor was introduced by other conclusions (USSR AS No. 1116252, MKI HO3C 1/54, Magnetic modulator, auth. Dubinin A.E., 1982).

Недостатком данного магнитного модулятора также является низкая чувствительность, точность преобразования и небольшая глубина модуляции.The disadvantage of this magnetic modulator is also low sensitivity, conversion accuracy and a small modulation depth.

Данный магнитный модулятор авторами выбран в качестве прототипа.The authors selected this magnetic modulator as a prototype.

Техническим результатом полезной модели является повышение чувствительности, точности преобразования и глубины модулированного сигнала за счет создания электрического усилия.The technical result of the utility model is to increase the sensitivity, conversion accuracy and depth of the modulated signal by creating an electric force.

Технический результат достигается тем, что в известном магнитном модуляторе, содержащем помещенные в корпусе из немагнитного материала два кольцевых магнитных сердечника, на каждом из которых размещены обмотка возбуждения и выходная обмотка, при этом обмотки возбуждения соединены между собой последовательно - согласно, выходные обмотки соединены между собой последовательно - встречно и параллельно им включен конденсатор, внутри первого кольцевого магнитного сердечника жестко закреплен пьезоэлектрический элемент с обкладками на его внутренней и внешней поверхности, а обмотки возбуждения и выходная обмотка первого кольцевого магнитного сердечника одновременно охватывают и пьезоэлектрический элемент с обкладками, образуя элемент управления магнитного модулятора.The technical result is achieved by the fact that in the known magnetic modulator containing two ring magnetic cores placed in a housing of non-magnetic material, each of which has an excitation winding and an output winding, while the excitation windings are interconnected in series - according to the output windings are interconnected a capacitor is connected in series - counterclockwise and parallel to them, a piezoelectric element with plates on it is rigidly fixed inside the first annular magnetic core the inner and outer surfaces, and the field windings and the output winding of the first annular magnetic core simultaneously cover the piezoelectric element with plates, forming a control element of the magnetic modulator.

На фиг.1 показан предлагаемый магнитный модулятор.Figure 1 shows the proposed magnetic modulator.

Магнитный модулятор состоит из корпуса 1 из немагнитного материала, первого кольцевого магнитного сердечника 2, пьезоэлектрического элемента 3, обкладок 4 пьезоэлектрического элемента, конденсатора 5, второго кольцевого магнитного сердечника 6, технологических отверстий 7 для крепления крышки корпуса, выходной обмотки 8 второго кольцевого магнитного сердечника, обмотки возбуждения 9 второго кольцевого магнитного сердечника, выходной обмотки 10 первого кольцевого магнитного сердечника, обмотки возбуждения 11 первого кольцевого магнитного сердечника, технологических отверстий 12 для крепления крышки корпуса.The magnetic modulator consists of a housing 1 of non-magnetic material, a first annular magnetic core 2, a piezoelectric element 3, plates 4 of a piezoelectric element, a capacitor 5, a second annular magnetic core 6, technological holes 7 for attaching a housing cover, an output winding 8 of a second annular magnetic core, field winding 9 of the second annular magnetic core, output winding 10 of the first annular magnetic core, field winding 11 of the first annular magnetic core, technological holes 12 for attaching the housing cover.

Магнитный модулятор работает следующим образом.Magnetic modulator operates as follows.

На обмотки возбуждения 8, 11 кольцевых магнитных сердечников 2, 6, расположенных в корпусе 1 из немагнитного материала, имеющего технологические отверстия 7, 12 для крепления крышки корпуса, подается переменное напряжение несущей частоты f₁, а на обкладки 4 пьезоэлектрического элемента 3 подается переменное напряжение частоты f₂, меняющееся по амплитуде. Это напряжение создает переменное по амплитуде магнитное поле, которое соответственно заставляет осуществлять колебания пьезоэлектрического элемента 3. Поскольку пьезоэлектрический элемент 3 жестко соединен с первым кольцевым магнитным сердечником 2, то механические синусоидальные колебания пьезоэлектрического элемента 3 будут передаваться на кольцевой магнитный сердечник 2. Под действием переменной силы растяжения в кольцевом магнитном сердечнике 2 возникают, переменные механические напряжения растяжения, которые приводят к изменению его магнитной проницаемости по синусоидальному закону. Вследствие изменения магнитной проницаемости кольцевого магнитного сердечника 2 на выходных обмотках 10 и 9 появляется разностный сигнал, который усиливается резонансным контуром из конденсатора 5 и выходных обмоток 10 и 9. Так как резонансный контур настроен на несущую частоту f_1, то на нем выделяется амплитудно-модулированное напряжение.An alternating voltage of the carrier frequency f ₁ is supplied to the field windings 8, 11 of the annular magnetic cores 2, 6 located in the housing 1 of non-magnetic material having technological holes 7, 12 for attaching the housing cover, and an alternating voltage is applied to the plates 4 of the piezoelectric element 3 frequency f ₂ , varying in amplitude. This voltage creates a variable magnetic field in amplitude, which accordingly causes the oscillation of the piezoelectric element 3. Since the piezoelectric element 3 is rigidly connected to the first annular magnetic core 2, the mechanical sinusoidal oscillations of the piezoelectric element 3 will be transmitted to the annular magnetic core 2. Under the action of an alternating force tensile stresses in the annular magnetic core 2 arise, alternating mechanical tensile stresses that lead to changes its magnetic permeability according to a sinusoidal law. Due to changes in the magnetic permeability of the annular magnetic core 2, a difference signal appears on the output windings 10 and 9, which is amplified by the resonant circuit from the capacitor 5 and the output windings 10 and 9. Since the resonant circuit is tuned to the carrier frequency f _1, the amplitude-modulated voltage.

Предлагаемое устройство, позволяет повысить чувствительность, точность преобразования и глубину модулированного сигнала не менее чем в 2 раза.The proposed device allows to increase the sensitivity, accuracy of conversion and the depth of the modulated signal by at least 2 times.

Claims

A magnetic modulator containing two ring magnetic cores placed in a housing of non-magnetic material, on each of which there is an excitation winding and an output winding, while the excitation windings are connected in series with each other, the output windings are connected in series with each other and a capacitor is connected in parallel , characterized in that inside the first annular magnetic core, a piezoelectric element with plates on its inner and outer surfaces is rigidly fixed, and about excitation coils and the output winding of the first annular magnetic core simultaneously cover the piezoelectric element with plates, forming a control element of the magnetic modulator.