SU469927A1

SU469927A1 - Movable system of a magnetoelectric oscillographic galvanometer

Info

Publication number: SU469927A1
Application number: SU1871794A
Authority: SU
Inventors: Михаил Израилевич Белый; Андрей Леонидович Шпади; Валерий Алексеевич Мишин
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1973-01-17
Filing date: 1973-01-17
Publication date: 1975-05-05

Description

Изобретение относитс к области электроизмерительной техники, в частности к магнитоэлектрическим осциллографическим гальванометрам .The invention relates to the field of electrical measuring equipment, in particular to oscillographic magnetoelectric galvanometers.

В известных магнитоэлектрических осциллографических гальванометрах подвижна система состоит из закрепленной на плоских упругих токоподвод щих раст жках рамки и зеркала, приклеенного к одной из раст жек. Дл получени более высокой чувствительности и собственной частоты гальванометров их подвижные системы креп т с большим нат жением . Это нат жение практически выравнивает собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы, что приводит к большой св занности этих колебаний, так как степень св зи колебаний по двум координатам любой системы обратно пропорциональна абсолютной величине разности квадратов собственных частот системы по этим координатам . Наличие большой св занности между поперечными колебани ми подвижной системы из-за равенства собственных частот, а также наличие паразитных св зей из-за эксцентриситета , ассимметрии раст жек, потери устойчивости плоской формы равновеси раст жек между поперечными и крутильными колебани ми подвижной системы приводит к размыву линии записи сигнала, к возникновению наведенной погрешности, искажающих регистра9In the known magnetoelectric oscillographic galvanometers, the movable system consists of a frame and a mirror fixed on flat elastic current-conducting extensions and glued to one of the extensions. In order to obtain higher sensitivity and natural frequency of the galvanometers, their moving systems are fixed with greater tension. This tension practically equalizes the eigenfrequencies of the transverse oscillations of the moving system, which leads to a large coupling of these oscillations, since the degree of coupling of the oscillations along the two coordinates of any system is inversely proportional to the absolute value of the difference of the squares of the natural frequencies of the system along these coordinates. The presence of a large connection between the transverse oscillations of the mobile system due to the equality of the natural frequencies, as well as the presence of parasitic connections due to eccentricity, stretching asymmetry, loss of stability of the flat form of stretching equilibrium between the transverse and torsional vibrations of the mobile system leads to erosion signal recording lines, to the occurrence of induced errors, distorting the register9

цию электрических сигналов, а зачастую делающих ее совсе.м невозможной.electric signals, and often making it completely impossible.

Цель изобретени - повышение виброустойчивости подвижных систем осциллографических гальванометров. Это достигаетс тем, что межвитковое пространство рамки подвижной системы заполнено синтетическим компаундом с ферромагнитным наполнителем, ориентированным вдоль магнитного пол , вThe purpose of the invention is to increase the vibration resistance of moving systems of oscillographic galvanometers. This is achieved by the fact that the interturn space of the frame of the moving system is filled with a synthetic compound with a ferromagnetic filler oriented along the magnetic field in

котором подвижна система находитс в рабочем положении.wherein the mobile system is in a working position.

На чертеже схематически изображены две проекции подвижной системы осциллографического гальванометра вместе с ос ми неподвижной системы координат OXYZ.The drawing shows schematically two projections of the moving system of the oscillographic galvanometer, together with the axes of the fixed coordinate system OXYZ.

Подвижна система магнитоэлектрического осциллографического гальванометра включает закрепленную на плоских упругих токоподвод щих раст жках 1 рамку 2. К одной из раст л ек 1 приклеено зеркало 3. Межвитковое пространство рамки 2 заполнено синтетическим компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем в виде ферритового порошка. Отвердевание компаупда 4 производитс в магнитном поле так, чтобы ферритовый порошок оказалс ориентированным вдоль магнитного пол , в котором находитс подвижна система в рабочем положении (направление рабочегоThe movable magnetoelectric oscillographic galvanometer system includes 1 frame 2 fixed to flat elastic current-carrying straps. A mirror 3 is glued to one of the straps 1. The interturn space of frame 2 is filled with synthetic compound 4 with a ferrite ferromagnetic filler in the form of a ferrite powder. The hardening of compound 4 is carried out in a magnetic field so that the ferrite powder turns out to be oriented along the magnetic field in which the moving system is in the working position (direction of

магнитного нол показано вектором В магнитной индукции). Возникающие при вибраци х гальванометра размыв линии записи сигнала и наведенна погрешность определ ютс в основном паразитными поперечными колебани ми подвижной системы. Степень св занности поперечных колебаний подвижной системы по координатам X и Y определ етс по формуле 2а).т,, 0 7-- Y - коэффициент, характеризующий величину сил св зи между координатами X и Y подвижной системы; ЮжИсОу - собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы по соответствующим координатам. Так как у существующих осциллографических гальванометров собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы Мх и (Ну практически равны, то эти колебани оказываютс очень сильно св занными. Это приводит к тому, что при частоте внешних вибраций , близкой к одной из собственных частот 25 поперечных колебаний подвижной системы (( их или (йу), возбуждаютс сильные колебани по обеим координатам одновременно, которые из-за наличи эксцентриситета подвижной системы и ассимметрии раст жек передаютс крутильным колебани м около оси OZ, вызывающим размыв линии записи сигнала. Величина наведенной погрешности при обесточенной подвижной системе и отсутствии первоначального закручивани раст жек определ етс выражением Х((а}. У (ш). COS fy (о)) - ср (о)), т - масса подвижной системы; U) - частота поперечных вибраций гальванометра; с - жесткость подвижной системы на кручение около оси OZ; Х(ш) и y(u))-амплитудно-частотные харак- 45 теристики поперечных колебаний подвижной системы по координасоответствующим там; Фа;(со) ифу((й)-фазо-частотные характерис- 50 тики тех же колебаний. 5 10 15 20 30 35 40 Наведенна погрещность определ етс произведением амплитуд поперечных колебаний подвижной системы вдоль осей ОХ и OY, которые из-за сильной св занности при частоте внешних вибраций, близкой к одной из собственных частот Шж или щ, одновременно достигают максимальных значений, поэтому наведенна погрещность достаточно велика и приводит к искажению регистрации электрических сигналов. Заполнение межвиткового пространства рамки 2 компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем , ориентированным вдоль рабочего магнитного пол , позвол ет значительно разнести собственные частоты поперечных колебаний подвижной системы и соу, и сильно уменьшить степень св занности между этими колебани ми, тем самым повыша виброустойчивость подвижной системы к поперечным паразитным вибраци м. Разнос собственных частот поперечных колебаний Юж и соу подвижной системы происходит за счет влени магнитоупругости, заключающегос в том, что жесткость подвижной системы в направлении , совпадающем с направлением рабочего магнитного пол (вдоль оси ОХ на фиг. la), уменьщаетс , а жесткость подвижной системы в перпендикул рном направлении (вдоль оси О У на фиг. 1 б) увеличиваетс . так как магнитное поле преп тствует движению подвижной системы в этом направлении. Таким образом, заполнение межвиткового пространства рамки 2 подвижной системы компаундом 4 с ферромагнитным наполнителем позвол ет за счет разноса собственных частот поперечных колебаний значительно уменьшить размыв линии записи сигнала и полностью устранить наведенную погрещность , тем самым повысить виброустойчивость подвижной системы к паразитным вибраци м. Предмет изобретени Подвижна система магнитоэлектрического осциллографического гальванометра, состо ща из закрепленной на плоских упругих раст жках рамки и зеркала, закрепленного на одной из раст жек, отличающа с тем, что, с целью повышени виброустойчивости, межвитковое пространство рамки заполнено компаундом с ферромагнитным наполнителем, ориентированным вдоль магнитного пол гальванометра .magnetic zero is shown by magnetic induction vector B). The erosion of the signal recording line and induced error caused by the vibrations of the galvanometer are determined mainly by the parasitic transverse oscillations of the moving system. The degree of connectedness of the transverse oscillations of the moving system according to the coordinates X and Y is determined by the formula 2a). T ,, 0 7-- Y is the coefficient characterizing the magnitude of the coupling forces between the coordinates X and Y of the moving system; YuzhIsoU - eigenfrequencies of transverse oscillations of the moving system according to the corresponding coordinates. Since the existing oscillographic galvanometers have eigenfrequencies of transverse oscillations of the mobile system Mx and (Well, they are almost equal, these oscillations are very strongly connected. This leads to the fact that at a frequency of external vibrations close to one of the natural frequencies 25 transverse oscillations of the mobile system ((they or (yy)) excite strong oscillations in both coordinates at the same time, which, due to the eccentricity of the moving system and the asymmetry of the stretch, are transmitted to torsional oscillations around the axis OZ, causing an erosion of the signal recording line. The magnitude of the induced error in the de-energized mobile system and the absence of initial twisting of the stretch is determined by the expression X ((a}. Y (w). COS fy (o)) - cf (o)), t is the mass of the moving system; U) - frequency of transverse vibrations of the galvanometer; c - rigidity of the moving system for torsion around the axis OZ; X (ш) and y (u)) - amplitude-frequency characteristics of the transverse oscillations of the mobile system according to coordinates corresponding thereto; Fa; (co) ifu ((d) -phase-frequency characteristics of the same vibrations. 5 10 15 20 30 35 40 The induced error is determined by the product of the amplitudes of the transverse oscillations of the mobile system along the axes OX and OY, which are when the frequency of external vibrations is close to one of the natural frequencies Shj or u, simultaneously reach maximum values, therefore, the induced error is large enough and distorts the recording of electrical signals Filling the inter-turn space of frame 2 with compound 4 with ferromagnetic With a filler oriented along the working magnetic field, the eigenfrequencies of the transverse oscillations of the moving system and the sou are significantly separated, and the coupling between these oscillations is greatly reduced, thereby increasing the vibration resistance of the movable system to transverse parasitic vibrations. and sou of the mobile system occurs due to the appearance of magnetoelasticity, which consists in the fact that the rigidity of the mobile system in the direction coinciding with the direction of the working of the magnetic field (along the x-axis in FIG. la) decreases, and the rigidity of the moving system in the perpendicular direction (along the axis O Y in Fig. 1 b) increases. since the magnetic field impedes the movement of the moving system in this direction. Thus, filling the inter-turn space of the frame 2 of the moving system with compound 4 with a ferromagnetic filler significantly reduces the erosion of the signal recording line and completely eliminates the induced error, thereby increasing the vibration resistance of the moving system to parasitic vibrations. a magnetoelectric oscillographic galvanometer system consisting of a frame and a mirror fixed on flat elastic stretch replennogo at a stretch rods, characterized in that in order to increase the vibration resistance, interturn space frame is filled with a ferromagnetic filler compound oriented along the magnetic field of the galvanometer.

//

aa