SE190812C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: G G Scarrott Prioritet begard fran den 11 november 1955 (Storbritannien) Den .foreliggande uppfinningen avser en analogiomvandlare for avgivande av en elektrisk signal med en frekvens, som .ar proportionell mot en variabel mekanisk kraft, me-deist en raknare, som raknar antalet signalcykler under en viss tidsperiol, kan signalen bringas att ange storleken av kraften.

Kraften kan erhallas frail en tryckkapsel for att angiva trycket av en vatska, gas eller anga; den kan aven erhallas fran en bimetallroma for att angiva temperatur, Andra tilllampningar av ■uppfinningen aro emellertid mojliga.

Ett andamal med uppfinningen ar att astadkomma en analogiomvandlare for det angivna andamalet, som ar enkel till sin konstruktion men andock ger exakta resuiltat.

Analogiomvandlaren enligt uppfinningen bestar av tva bOjfiga, langstrackta elektriska ledare med samma ,massa per langdenhet och med i huvudsak samma vibrerande langd, en langdanordning for att halla ledarna under mekanisk dragspanning i langdriktningen, en drivanordning for att bibringa ledarnas namnda ilangder en transversell vibrationsrorelse, en anordning, t. ex. ett havstangssystem for att i linjart beroende av kraften bibringa ledarna olika dragspanningar pa sa satt, att dragspannin.gen i den ena ledaren okas och samtidigt dragspanningen i den andra ledaren minskasimyeket, raknat .fran ett tillstand, i vilket dragspanningen fir densamma i hada ledarna nar kraften ar noll, samt en mordning for att avgiva den elektriska signalen med en frekvens, sum Or lika med skillnaden mellan ledarnas vibrationsfrekvenser.

Med >i huvudsak lika langden menas att langderna Oro lika med undantag av de mycket sma avvikelser, som uppkomma genom de olika dragspanningarna i ledarna.

For att bibringa ledarna transversell svangningsrorelse kan for varje ledare finnas ett Dupl. kl. 42 k: 12/05; 74 b: 8/08 magnetiskt falt, som flr transversellt riktat i farhallande till ledarens vibrationsriktning, samt vidare en elektrisk krets med effektivt negativt motstand, i vilken ledaren ingar. Vid detta utfarande kan i anordningen fOr uttag,- ning av signalen inga ett blandarsteg for alstring av en elektrisk spanning med en frekvens, som fir lika med skillnaden mellan frekvenserna for strommarna i kretsarna.

Pa. den bifogade ritningen visas i vy fran sidan oeh schematiskt ett utforande av en analogiom.vandlare enligt uppfinningen. iMed 11 och 12 betecknas tva langstrackta ledare med samma massa per langdenhet och med gamma langd i icke-spant tillstand. Ledarna aro utforda av ett starkt, ieke-magnetiskt, korrosionsbestandigt material, som aven utgor en for andamalet tillrackligt god elektrisk ledare, exempelvis berylliumkoppar. Ledarna ha formen av mycket tunna remsor (pa ritningen sedda mot kanten och med overdriven tjocklek), vilka aro anordnade parallellt med varandra med den ena anden (den hOgra I figuren) infast och elektriskt isolerad. De motsatta andarna aro fasta vid de hada andarna av en. .dubbelarmad havstang 13, som vid sin mitt vilar mot en knivegg 14, vilken app-bares i en punkt mellan de hada andarna av en annan havstang 15. Den ena anden av hay- s-Lai-igen 15 Or widbart anbragtett fast un- derlag vid 16; en stark dragfjader 17 verkar pa havstangens andra ande i sadan riktning, att ledarna 11, 12 hallas sparida. Den variahla kraften 18 verkar pa havstangen 13 Over en arm 19, som stracker sig frail havstangen 13 i sadan riktning, att kraften stravar att rotera havstangen 13 omkring kniveggen 14.

Ledarna aro anbragta i ett fast falt 20 med riktning i vinkel, lampligen rat vinkel, mot den riktning, 1 vtlken ledarna skola vibrera. Den senare riktningen Or vinkelrat mot remsornas plan; pa ritningen visas faltet sasom 2— — bildande rat vinkel med papperets plan. Fordelningen av faltet utmed vardera ledarens langd Or lampligen sinusformig. Ledarens 11 andar aro elektriskt forbundna med ett steg 21, som med ledaren bildar en krets med effektivt negativt motstand. En lamplig anordning Or ett rorsteg med ledaren ingaend.e i ingangskretsen och anordnat fiir positiv aterkappling. lindarna av ledaren 12 Oro pa liknande satt forbundna med ett liknande steg 22. Stegen 21 och 22 Oro fOrbundna med ett blandarsteg 23, som är anordnat .att over ett uttag 24 avge en elektrisk signalspanning vid en frekvens, som utgor skillnaden mellan frekvenserna for strommarna i ledarna 11, 12.

Genam samverkan mellan det magnetiska faltet och kretsarna med negativt motstand hallas ledarna 11, 12 i transversell resonant vibration vinkelratt mot ledarnas plan med en frekvens, som for vardera ledaren 1 ett givet ogonblick beror enbart pa ledarens vibrerande langd, dess massa per langdenhet och den dragspanning, som den for agonblicket fir underkastad. Vardera kretsen med negativt motstand verkar som en oscillator, och den erhallna strommen liar sanuna frekvens, som den, .med villten iledaren vibrerar.

Den dragspanning, sam vardera ledaren ar underkastad, hestammes av dragfjadern 17 och kraften 18. Anordningen Or sadan, att nat. kraften 18 Or lika med noll ger fjadern 17 IAda ledarna samma dragspanning. DO de vibrerande langderna Oro lika Or var roch en av de tre ovannamnda faktorerna, som bestamma resonansvibrationsfrekvensen for en av ledarna, lika med motsvarande faktor f Or den andra ledaren. De tva. ledarna vibrera .darfor med samma frekvens, och Oven de oscillerande strommarna ha samma frekvens. Frekvensen for utgangssignalen Over uttaget 24 Or dad& lika med noll.

Nar kraften 18 ej Or lika .med noll kommer den att Oka dragspanningen i ledaren 12, under forutsattning att den verkar i den av pilen angivna riktningen, och aninskar dragspanningen i ledaren 11 lika mycket. Da dragspanningarna nu Oro olika Oro vibrationsfrekvenserna ej langre lika. Det kan visas att skilinaden mellan dessa frekvenser Or mycket nara praportionell mot storleken av kraften 18. Den signalspanning, som erhalles Iran blandarsteget 23 Over uttaget 24, liar dad& en frekvens, som Or proportionell mot kraften 18.

Nar heist kraften 18 har ett annat varde an noll bli dragspanningarnalolika i de bath ledarna och dessa ha darfor ej langre exakt samma langd. Denna avvikelse Or emellertid sit liten, aft man kan bortse Iran densamma.

Fjadern 17 .maste vara tillrackligt stark i forhallande till kraften 18 for att Italia den ledare under dragspanning, vans dragspanning minskas gerrom verkan av kraften 18.

Sa.som redan namnts kan kraften 18 erhallas fran en tryckkapsel for att angiva trycket av en vatska, gas eller anga, eller frau en bimetallremsa far att angiva temperatur. Kraften kan givetvis Oven erhallas pa manga andra satt, beroende pa arten av den storhet som skall maths.

Den signal, som erhalles Over uttaget 24 kan Over en tidmatare tillforas en raknare, sa att ett matt pa frekvensen erhalles genom rakning av antalet cykler under en tidsperiod, som bestanunes av tiduret.

Claims (3)

Patentansprak:

1. Analogiomvandlare for avgivande av en elektrisk signal med en frekvens, som Or proportionell mot en variabel mekanisk kraft, kannetecknad av dels tvit bojliga, langstrackta elektriska declare (11, 12) med samma massa per langdenhet roch med i huvudsak samma vibrerande langd, dels en langdanordning (13 —17) for att halla ledarna under mekanisk dragspanning i langdriktningen, dels en drivanordning (20, 21, 22) for att bibringa ledarnas namnda langder en transversell vibrationsrorelse, .dels en anordning (13, 11, 19), t. ex. ett havstangssystem, for att i linj On beroende av kraftext bibringa ledarna olika dragspanningar pa_ sa satt, att dragspanningen i den ena ledaren iikas i samma man som dragspanningen i den andra ledaren minskas lika mycket, raknat Iran ett tilIstand, i vilket dragspanningen Or densamma i hada ledarna nar kraften fir noll, och dels en anordning (23) far att avgiva den elektriska signalen med en frekvens som Or lika med skillnaden mellan Iledarnas vibrationsfrekvenser.

2. Anordning enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att an.ordningen (20, 21, 22) far att bibringa ledarna (11, 12) en transversell svangningsrorelse alstrar for varje ledare ett magnetiskt falt (20) i rat vinkel mot ledarens vibrationsriktning och innehaller elektriska kretsar (21 resp 22), vilka i sin tur innehalla .dels var sitt negativa motstand och dels 'var sin av namnda ledare.

3. Anordning enligt patentanspraket 2, kannetecknad darav att anordningen (23) far avgivande av signalen innehaller ett blandarsteg for alstring av en elektrisk spanning med en frekvens, som är lika med. skillnaden mellan frekvenserna for strommarna i de namnda kretsarna (21, 22). Anforda publikationer: ATM-Archiv für technisches Messen 1932: sept. blad V 132-1.