SU758032A1 - Vibration transducer - Google Patents

Vibration transducer Download PDF

Info

Publication number
SU758032A1
SU758032A1 SU772551124A SU2551124A SU758032A1 SU 758032 A1 SU758032 A1 SU 758032A1 SU 772551124 A SU772551124 A SU 772551124A SU 2551124 A SU2551124 A SU 2551124A SU 758032 A1 SU758032 A1 SU 758032A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
coil
windings
frequency
input
moving
Prior art date
Application number
SU772551124A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Aleksej B Kachorovskij
Original Assignee
Zap Sib Ni Geologorazvedochnyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zap Sib Ni Geologorazvedochnyj filed Critical Zap Sib Ni Geologorazvedochnyj
Priority to SU772551124A priority Critical patent/SU758032A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU758032A1 publication Critical patent/SU758032A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для исследования в сейсморазведке сейсмических волновых полей методом трехкомпонентных наблюдений, контроля амп-5 литуд и фаз колебаний, возбуждаемых сейсмическими источниками, например вибраторами, формирования возмущающих воздействий на их первичные золотниковые. распределители.The invention relates to instrumentation technology and is intended to study seismic wave fields in seismic prospecting by the method of three-component observations, control of amp-5 liters and phases of oscillations excited by seismic sources, such as vibrators, the formation of disturbing influences on their primary spool. distributors.

Известен вибрационный преобразователь сейсмоприемника, содержащий постоянный магнит с кольцевым зазором, подвижную катушку, подвешенную на пружинах в зазоре магнита, каналы преоб- 15 разования и усиления информации[1] .The known vibration transducer of a seismic receiver contains a permanent magnet with an annular gap, a moving coil suspended on springs in the magnet gap, and channels for converting and amplifying information [1].

Недостатком известного преобразователя является невозможность получения дополнительной информации об ориентации оси преобразователя относительно вертикали, коррекции нуля и закона движения его подвижной части по цепям обратных связей с информацией о мгновенном положении катушки и воздействия на частотные характеристики подвижной системы.A disadvantage of the known transducer is the impossibility of obtaining additional information about the orientation of the transducer axis relative to the vertical, zero correction and the law of motion of its moving part along feedback circuits with information about the instantaneous position of the coil and the effect on the frequency characteristics of the moving system.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибрационный преобразователь, содержащий постоянный магнит, подвижнуюThe closest in technical essence to the present invention is a vibration transducer containing a permanent magnet

22

катушку с блоком управления ее перемещением в зазоре магнита, канал усиления и преобразования сигналов инфор мации, электрический мост, состоящий из обмоток катушки и сопротивлений, причем одна из диагоналей моста соединена с генератором высокой частоты, а другая - с обмоткой входного трансформатора усилительного устройства [2] .a coil with a control unit for its movement in the magnet gap, an amplification channel and information signal conversion, an electric bridge consisting of coil windings and resistances, one of the bridge diagonals connected to the high frequency generator and the other to the winding of the input transformer of the amplifying device [2 ].

Недостаток устройства состоит в сложности, определяемой включением в него дополнительного гальванометрического усилителя (Ф-117), усложняющего кроме того условия эксплуатации по причине необходимости выверки его оси по вертикали и исходной балансировке. Второй недостаток состоит в невозможности расширения частотной 20 характеристики электродинамического сейсмоприемника до нулевой частоты и перестройки в нем собственной резонансной частоты колебаний, необходимой для улучшения частотных свойств 25 сейсмоприемника.The drawback of the device is the complexity, determined by the inclusion of an additional galvanometric amplifier (F-117), which complicates the operating conditions because of the need to align its axis vertically and initial balancing. The second drawback is the impossibility of expanding the frequency 20 characteristic of an electrodynamic seismic receiver to zero frequency and restructuring in it its own resonant frequency of oscillations necessary to improve the frequency properties of 25 seismic receivers.

Невозможность расширения частотнойThe inability to expand the frequency

характеристики вибрационных преобразователей с электродинамической системой в область низких частот обус30 •ловлена тем, что при частотах, близ3The characteristics of vibration transducers with an electrodynamic system in the low-frequency region are due to the fact that at frequencies of about 3

758032758032

4four

кия к нулю, ЭДС, наводимая в их обмотках, настолько мала, что никакими коррекциями частотных характеристик внешних преобразователей' с электронными усилителями невозможно получить информацию о процессах, протекающих в области этих частот или получить 5 суждения о постоянных смещениях подвижной системы, необходимых для анализа ориентации сейсмоприемника относительно вертикали.cue to zero, the emf induced in their windings is so small that no corrections of the frequency characteristics of external transducers with electronic amplifiers make it possible to obtain information about the processes occurring in the region of these frequencies or to get 5 judgments about the constant displacements of the moving system necessary for analyzing the orientation seismic receiver relative to the vertical.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона.The aim of the invention is to expand the frequency range.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе в мост включены обмотки подвижной катушки, выполненные по дифференциальной схеме и сим- 15 метрично расположенные по катушке, причем устройство содержит регулятор тока в обмотках катушки, связанный посредством дифференциального соединения с входом блока управления пере- 20 мещением катушки.This goal is achieved by the fact that in the converter into the bridge the windings of the moving coil are made in a differential circuit and are symmetrically located along the coil, the device contains a current regulator in the coil windings connected by differential connection to the input of the coil moving control unit .

На фиг. 1 приведена конструктивная схема преобразователя; на фиг. 2 принципиальная схема его включения в режиме датчика с использованием внеш- 25 него генератора; на фиг. 3 - то же, но с внутренним управляемым генератором; на фиг. 4 - в режиме возбудителя гармонических колебаний в сканаторе оптико-электронной следящей системы.FIG. 1 shows the constructive scheme of the converter; in fig. 2 is a schematic diagram of its activation in sensor mode using an external 25 generator; in fig. 3 - the same, but with an internal controlled generator; in fig. 4 - in the mode of the causative agent of harmonic oscillations in the scanner of the optical-electronic tracking system.

В корпусе 1 установлен магнит 2с 30 магнитопроводом 3 и полюсными наконечниками 4 и 5. В кольцевом магнитном зазоре между полюсными наконечниками на ирисовых пружинах 6 и 7 закреплена подвижная катушка 8 с обмотками 9 и 35In case 1 a magnet 2c 30 is installed by a magnetic core 3 and pole pieces 4 and 5. In the annular magnetic gap between the pole pieces on the iris springs 6 and 7 a moving coil 8 is fixed with windings 9 and 35

10. Обе обмотки расположены по длине катушки симметрично относительно оси симметрии ОХ магнитного потока -в зазоре. Соединение обмоток выполнено встречным. 4010. Both windings are located along the coil length symmetrically with respect to the axis of symmetry OX of the magnetic flux - in the gap. The connection of the windings is made opposite. 40

В электрической схеме (см. фиг.2) обмотки 9 и 10 с двумя внешними комплексными сопротивлениями (конденсаторами) 11 и 12 объединены в электрический мост переменного тока. Одна 45 диагональ моста 13, 14 соединена с внешним генератором напряжения высокой частоты посредством обмотки 15 трансформатора 16. Точка соединения 13 обмоток подключена к нулевому про- 59 воду 17 биполярной системы питания 18 и 19. Вторая диагональ 20, 21 моста соединена с регуляторами постоянной составляющей силы тока обмоток 9 и 10, выполненных на транзисторах 22 и 23. $$In the electrical circuit (see FIG. 2), windings 9 and 10 with two external complex resistances (capacitors) 11 and 12 are combined into an electrical AC bridge. One 45 diagonal bridge 13, 14 is connected to an external high-frequency voltage generator through the winding 15 of the transformer 16. The connection point 13 of the windings is connected to the zero lead 59 of the 17 bipolar power supply system 18 and 19. The second diagonal 20, 21 of the bridge is connected to the DC controllers current strengths of windings 9 and 10, performed on transistors 22 and 23. $$

по схеме эмиттерных повторителей с ограничивающими резисторами 24, 25 и сдвоенным переменным резистором 26.according to the scheme of emitter followers with limiting resistors 24, 25 and a dual variable resistor 26.

Ось переменного резистора.снабжена указателем и шкалой 27 "частота собственных колебаний". Цепи баз содер- 60 жат резисторы 28, 29, симметрично дифференциально соединенные через .стабилитроны 30, 31 с точкой 32 входа сигнала управления перемещением катушки. Кроме того, диагональ 20, 21 65The axis of the variable resistor is equipped with a pointer and a scale 27 "natural frequency". The base circuits contain resistors 28, 29, which are symmetrically differentially connected via stabilizers 30, 31 to point 32 of the input signal for controlling the movement of the coil. In addition, the diagonal 20, 21 65

соединена с каналом преобразования и усиления информации, состоящим из согласующего трансформатора 33 с обмотками 34, 35 и разделительным конденсатором 36, балансного выпрямителя (БВ) 37 и усилителя 38 с выходом 39.connected to the channel of conversion and amplification of information, consisting of a matching transformer 33 with windings 34, 35 and a coupling capacitor 36, a balanced rectifier (BV) 37 and an amplifier 38 with an output 39.

К выходу БВ 37 дополнительно подключен усилитель постоянного тока(УПТ)A DC amplifier is additionally connected to the output of the BV 37

40 с дополнительным входом 41 и точкой выхода 42. Перемычка 42-32 соединяет выход УПТ 40 с входом сигнала управления перемещением катушки. Если преобразователь предназначен для его использования в качестве датчика колебательных перемещений, то УПТ 40 снабжается фильтром постоянной составляющей ,40 with an additional input 41 and an exit point 42. A jumper 42-32 connects the output of the DCIF 40 to the input of a control signal for moving the coil. If the converter is intended for its use as an oscillatory displacement sensor, then the UFT 40 is supplied with a constant-component filter,

Напротив, если преобразователь предназначен для возбуждения механических колебаний с заданным законом движения и строгим положением нуля подвижной системы, то УПТ 40 выполняется с широкой полосой пропускания частот,.а дополнительный вход 41 соединяется с источником опорного напряжения с заданной амплитудой и формой колебаний.On the contrary, if the converter is designed to excite mechanical oscillations with a given law of motion and strict zero position of the moving system, the DCF 40 is performed with a wide frequency bandwidth, and the auxiliary input 41 is connected to a reference voltage source with a given amplitude and waveform.

БВ 37 выполнен по типовой схеме.BV 37 is made according to the standard scheme.

Он содержит трансформатор 16 с обмоткой 43, к клеммам 44 и 45 которой подключается внешний генератор высокой частоты, симметричных обмоток 46, 47 диодов 48, 49 и двух КС-фильтров 50, 51 и 52, 53, подключенных к выходу 54 .It contains a transformer 16 with a winding 43, to the terminals 44 and 45 of which an external high-frequency generator is connected, symmetrical windings 46, 47 of diodes 48, 49 and two KS filters 50, 51 and 52, 53 connected to output 54.

На фиг. 3 электрический мост преобразователя образован его обмотками 9, 10, комплексными сопротивлениями конденсаторов 11, 12 и обмотками 55,FIG. 3 electric bridge converter is formed by its windings 9, 10, the complex resistance of capacitors 11, 12 and windings 55,

56 согласующего трансформатора 57.56 matching transformer 57.

Его обмотка 58 с конденсатором 59 подключена на вход управляемого генератора(УГ) 60. Обмотка 61 выходного трансформатора 62 соединена с питающей диагональю 13, 14 моста, а обмотки 63, 64 - с выходом УГ 60 и входом нормирующего преобразователя (НП) 65, Имеющего выход из блока 66. Внутренней цепью обратной связи(ОС) 67 НП 65 соединен с УГ 60.·Its winding 58 with a capacitor 59 is connected to the input of a controlled generator (UG) 60. The winding 61 of the output transformer 62 is connected to the supply diagonal 13, 14 of the bridge, and the winding 63, 64 to the output of the UG 60 and the input of the normalizing converter (NP) 65, which has output from block 66. The internal feedback circuit (OS) 67 NP 65 is connected to UG 60. ·

Аналогично схеме на фиг. 2, если преобразователь предназначен для возбуждения механических колебаний с теми же условиями, то УПТ 40 также выполняется с широкой полосой пропускания частот, а на вход 41 подключается источник 68 опорного напряжения (задающий генератор).Similar to the diagram in FIG. 2, if the converter is intended to excite mechanical oscillations with the same conditions, the TFT 40 is also performed with a wide frequency bandwidth, and the reference voltage source 68 (master oscillator) is connected to the input 41.

На схеме фиг. 4 используемой в сканаторе оптико-электронной следящей системы, электрический мост выполнен аналогично схеме фиг. 1, 2. Дополнительно схема снабжена регуляторами напряжения, выполненными на транзисторах 69, 70 с резисторами в цепях баз 71, 72. Регуляторы соединены последовательно с регуляторами тока- и соединены входами с УПТ 73, снабженным фильтром постоянной сос5In the diagram of FIG. 4 of the optoelectronic tracking system used in the scanner, the electrical bridge is made similarly to the circuit of FIG. 1, 2. Additionally, the circuit is equipped with voltage regulators, made on transistors 69, 70 with resistors in the base circuits 71, 72. The regulators are connected in series with the current regulators and are connected to the inputs with DC 63 with a constant constant filter

758032758032

όό

10ten

1515

2020

2525

тавляющей. Вход УПТ соединен через фазочувствительный выпрямитель(ФЧВ)put away. The UPT input is connected via a phase-sensitive rectifier (FCV)

74 с выходом усилителя 38. Задающий генератор 68 гармонических колебаний частоты сканирования подключен на вход 41 УПТ 40 и одновременно на вход опорного напряжения ФЧВ 74.74 with the output of the amplifier 38. The master oscillator 68 of the harmonic oscillations of the scanning frequency is connected to the input 41 of UPT 40 and at the same time to the input of the reference voltage FCV 74.

Преобразователь работает в режиме постоянного возбуждения в подвижной катушке высокочастотных колебаний с частотой, намного выше частоты преобразования с малыми амплитудами во всех схемах его включения. В случае возбуждения колебаний от внешнего генератора (см. фиг. 1, 2) они создаются током обмотки 15 трансформатора 16, поступающим в диагональ 13, 14 и протекающим по обмоткам 9, 10 и комплексным сопротивлениям конденсаторов 11, 12. При выполнении условия симметричного расположения обмоток 9, 10 по длине катушки 8 относительно оси ОХ магнитного потока в зазоре магнита 2 токи в параллельных ветвях 9,The converter operates in the constant excitation mode in the moving coil of high-frequency oscillations with a frequency much higher than the conversion frequency with small amplitudes in all of its switching schemes. In the case of excitation of oscillations from an external generator (see Fig. 1, 2), they are created by the current of the winding 15 of the transformer 16 entering the diagonal 13, 14 and flowing along the windings 9, 10 and the complex resistances of the capacitors 11, 12. When the condition of symmetrical arrangement the windings 9, 10 along the length of the coil 8 relative to the axis OX of the magnetic flux in the magnet gap 2 currents in parallel branches 9,

12 и 10, 11 равны между собой. ЭДС индукции и реактивные составляющие падения напряжения на обмотках 9, 1012 and 10, 11 are equal. EMF induction and reactive components of the voltage drop across the windings 9, 10

взаимно балансируются и, следовательно, сигнал напряжения, снимаемый с диагонали 20, 21 равен нулю. Приложением внешнего электрического и механического возмущающего воздействия, смещаю-30 щего катушку 8 с исходного нулевого положения, нарушается равенство ЭДС в обмотках 9, 10, поскольку охватывающие их магнитные потоки не будут теперь равны между собой. В результате в диагонали 20, 21 возникает сигнал, который через конденсатор 36 и обмотки 34, 35 трансформатора 33 поступает в БВ 37, питаемый тем же трансформатором 16 от обмотки 43 и внешнего источника, подключенного к клеммам 44, 45.mutually balanced and, therefore, the voltage signal taken from the diagonal 20, 21 is zero. By applying an external electrical and mechanical perturbing action, shifting the coil 8 from the initial zero position, the equality of the electromotive force in the windings 9, 10 is violated, since the magnetic fluxes that cover them will no longer be equal to each other. As a result, a signal arises in the diagonal 20, 21, which through the capacitor 36 and the windings 34, 35 of the transformer 33 enters the BS 37, fed by the same transformer 16 from the winding 43 and an external source connected to terminals 44, 45.

После выпрямления и исключения квадратурных помех сигнал поступает на узел 54, усилитель 38 и внешний выход 39. Поэтому напряжение на узел 'After straightening and eliminating quadrature interference, the signal goes to node 54, amplifier 38 and external output 39. Therefore, the voltage on node

54 и выходе 39 изменяется пропорционально параметру перемещения подвижной катушки преобразователя в направлении оси ОУ относительно корпуса.54 and output 39 is proportional to the moving parameter of the moving coil of the transducer in the direction of the op-amp axis relative to the housing.

Кроме того, через обмотки 9, 10 от точки 17 нулевого потенциала схемы протекают постоянные токи к полюсам 18 и 19 источника стабилизированного питания. Величины токов задаются регуляторами, состоящими, например, из транзисторов 22, 23. Управляющие напряжения на базы транзисторов задаются через резисторы 28, 29 и диоды-стабилитроны 30, 31, имеющие симметричное дифференциальное соединение с входом 32 сигнала управления перемещением катушки. Магнитные потоки обмоток имеют встречное направление и, взаимодействуя с полем магнита 2, создают встречно направленныеIn addition, through the windings 9, 10 from the point 17 of the zero potential of the circuit, direct currents flow to the poles 18 and 19 of the source of stabilized power. The magnitudes of the currents are set by regulators consisting, for example, of transistors 22, 23. Control voltages at the bases of the transistors are set through resistors 28, 29 and zener diodes 30, 31 having a symmetrical differential connection with input 32 of a control signal for moving the coil. The magnetic fluxes of the windings have an opposite direction and, interacting with the field of the magnet 2, create counter-directed

3535

4040

4545

50'50'

5555

6060

6565

силы. Равнодействующая этих сил пропорциональна величине смещения катушки от исходного нулевого положения и в зависимости от направления токов может быть направлена или в одну сторону, или встречно равнодейству· ющей сил упругости пружин 6, 7 подвески. В первом случае достигается повышение, а во втором -- понижение собственной резонансной частоты подвижной системы, т.е. достигается возможность коррекции частотных характеристик подвижной системы. В преобразователе на фиг. 2 коррекция осуществляется изменением величины сдвоенного резистора 26 по шкале 27, что приводит к симметричному изменению токов в обеих обмотках. Изменяя соотношение токов, путем изменения напряжения на точке 32 входа, возможно задавать смещение катушке 8 в любую сторону от ее нулевого положения или прикладывать к ней дополнительное уси лие, компенсирующее действие на катушку осевой составляющей ее силы тяжести.strength The resultant of these forces is proportional to the magnitude of the displacement of the coil from the initial zero position and, depending on the direction of the currents, can be directed either in one direction or in opposite directions of the elastic force of the springs 6, 7 of the suspension. In the first case, an increase is achieved, and in the second, a reduction in the own resonant frequency of the moving system, i.e. it is possible to correct the frequency characteristics of the mobile system. In the converter of FIG. 2 correction is carried out by changing the value of the dual resistor 26 on a scale of 27, which leads to a symmetrical change in the currents in both windings. By changing the ratio of currents by changing the voltage at point 32 of the input, it is possible to set the offset of the coil 8 in either direction from its zero position or to apply an additional force to it compensating the effect on the coil of the axial component of its gravity.

Соединением точек 32, 42 достигает ся замыкание контура внутренней системы автоматического регулирования баланса токов. С выхода 54 БВ 37 сигнал обратной связи по положению катушки поступает на вход УПТ 40, где фильтром постоянной составляющей выделяется сигнал ошибки между действительным средним положением колебатель ного движения катушки и заданным для нее нулевым положением. Сигнал ошибки формируется усилителем в управляющее воздействие, которое с выхода 42 подается на вход 32. регуляторов и восстанавливает заданное нулевое ложение катушки в ее колебательном движении. Этим достигается выполнение автоматизации коррекции нуля в соответствии с поставленной целью. Кроме того, измерением напряжения между точками 17 и 42 достигается получение информации об ориентации оси преобразователя относительно вертикали, так как величина этого напряжения пропорциональна силе, компенсирующей действие на катушку осевой составляющей ее силы тяжести - это отвечает еще одному условию цели изобретения.By connecting the points 32, 42, the circuit of the internal system of automatic regulation of the balance of currents is achieved. From the output 54 of the BV 37, the feedback signal on the coil position is fed to the input of the UFD 40, where the error signal between the actual average position of the oscillatory motion of the coil and the zero position specified for it is selected by the DC filter. The error signal is generated by the amplifier into the control action, which from the output 42 is fed to the input 32. regulators and restores the specified zero coil position in its oscillatory motion. This achieves the automation of zero correction in accordance with the intended purpose. In addition, by measuring the voltage between points 17 and 42, information on the orientation of the transducer axis relative to the vertical is obtained, since the magnitude of this voltage is proportional to the force that compensates the effect of the axial component of its gravity on the coil - this meets another condition of the invention.

В рассмотренном режиме работы преобразователь используется как датчик колебательных перемещений с частотой, лежащей выше корректированной собственной резонансной частоты колебаний подвижной системы преобразователя.In the considered mode of operation, the transducer is used as an oscillatory displacement sensor with a frequency lying above the corrected own resonant frequency of oscillations of the transducer moving system.

При необходимости использования преоб раэователя в качестве возбудителя механических колебаний, на дополнительный вход 41 УПТ 40 подается напряжение заданной- формы и частоты колебаний. В этом случае на входе УПТ образуется сигнал динамической ошибкиIf it is necessary to use a converter as a causative agent of mechanical oscillations, a voltage of a given shape and frequency of oscillations is applied to the additional input 41 of UPT 40. In this case, a dynamic error signal is generated at the input of the UFT.

77

758032758032

8eight

между сигналом мгновенного положения катушки и опорным напряжением в данный момент времени. УПТ 40 формирует управляющее воздействие, необходимое для перемещения катушки с минимальной ошибкой относительно опорного напряжения и передает его·с выхода 42 на вход 32 регуляторов токов в обмотках 9 и 10 Таким образом, осуществляется выполнение условия цели в автоматизации коррекции закона движения подвижной системы.between the instantaneous position of the coil and the reference voltage at a given time. UPT 40 generates a control action necessary to move the coil with minimal error relative to the reference voltage and transmits it from output 42 to input 32 of current regulators in windings 9 and 10. Thus, the target condition is fulfilled in automation of the correction of the motion law of the moving system.

В преобразователях по схеме на фиг. 3 используется не внешний источник высокочастотных колебаний, а внутренний управляемый генератор УГ 60. Эдесь сигнал с измерительной диагонали 20, 21 моста снимается через дифференциальный трансформатор 57 с обмотками 55", 56, включенными в мост. Обмотка 58 с конденсатором 59 образует колебательный контур, которым задается частота колебаний генератору УГ 60. Съем напряжения для возбуждения преобразователя происходит с обмотки 61 выходного трансформатора 62. Сигнал пропорциональный смещению катушки, поступает с обмотки 64 в НП 65 и на выход устройства 66. По параллельной цепи этот сигнал поступает на вход УПТ 40 и в цепь ОС 67 управляемого генератора. ОС 67 обеспечивает стабилизацию и линеаризацию характеристик преобразователя .Механические колебания катушки 8 вызывают изменения коэффициента обратной связи по контуру возбуждения высокочастотных колебаний и изменяют их амплитуду, которая в НП 65 преобразуется в выходной сигнал.In converters according to the scheme in FIG. 3 does not use an external source of high-frequency oscillations, but an internal controlled generator, UG 60. Here, the signal from measuring diagonal 20, 21 of the bridge is taken through a differential transformer 57 with windings 55 ", 56 connected to the bridge. Winding 58 with capacitor 59 forms an oscillating circuit, which the oscillation frequency of the generator is set to UG 60. The voltage is removed to drive the converter from the winding 61 of the output transformer 62. The signal is proportional to the displacement of the coil, comes from the winding 64 to NP 65 and to the output of the device 66. Through a parallel circuit, this signal is fed to the input of UFT 40 and to the OC circuit of a controlled oscillator 67. OC 67 stabilizes and linearizes the characteristics of the converter. The mechanical oscillations of coil 8 cause changes in the feedback coefficient of the high-frequency oscillation excitation circuit and change their amplitude, which NP 65 is converted to an output signal.

При необходимости использования преобразователя в качестве возбудителя механических колебаний в нем аналогично устройству по Фиг. 2, на дополнительный вход 41 УПТ 40 подается . напряжение от источника 68 заданной формы и частоты колебаний. Принцип автоматизации коррекции положения нуля и закона движения подвижной системы при этом остается без изменений.If it is necessary to use the transducer as a causative agent of mechanical oscillations in it, it is similar to the device of FIG. 2, to the additional input 41 of the UFT 40 is supplied. the voltage from the source 68 of a given shape and frequency of oscillation. The principle of automating the correction of the position of zero and the law of motion of the mobile system remains unchanged.

В случае применения вибрационных преобразователей в электромеханических сканаторах оптико-электронных следящих систем к ним предъявляются особо высокие требования к стабильности нулевого положения, фазы и амплитуды колебаний относительно задающего (опорного) напряжения. Электро-, динамический вибрационный преобразователь, включенный по схеме фиг. 4, отвечает этим требованиям в режиме возбуждения гармонических колебаний.In the case of the use of vibration transducers in electromechanical scanners of optoelectronic tracking systems, they are placed on particularly high demands on the stability of the zero position, phase and amplitude of oscillations relative to the reference (reference) voltage. The electro-dynamic vibration transducer included according to the scheme of FIG. 4, meets these requirements in the mode of excitation of harmonic oscillations.

Принцип действия регуляторов тока в обмотках 9, 10 аналогичен рассмотренному по фиг. 2 и 3, но здесь сдвоенным резистором 26 регулируется баланс положения подвижной системы в исходном состоянии, а по цепям питания регуляторы тока получают регулируемое напряжение, снимаемое с эмиттеров транзисторов 69, 70. Симметричное изменение напряжений на базах транзисторов приводит к соответствующим изменениям напряжений питания регуляторов тока и приращениям токов в обмотках 9, 10, т.е. к регулированию собственной частоты колебательной системы.The principle of operation of current regulators in the windings 9, 10 is similar to that considered in FIG. 2 and 3, but here the dual resistor 26 regulates the balance of the position of the moving system in the initial state, and on the power supply circuits, current regulators receive an adjustable voltage taken from the emitters of transistors 69, 70. Symmetrical voltage variation on the bases of transistors leads to corresponding changes in the supply voltage of current regulators and the increments of currents in the windings 9, 10, i.e. to the regulation of the natural frequency of the oscillating system.

Параметры колебаний задаются источ ником 68 опорного напряжения синусоидальной формы, подаваемого на дополнительный вход 41 УПТ 40 и на вход ФЧВ 74. Автоматизация регулирования собственной·частоты и фазы колебаний осуществляется в замкнутом контуре системы регулирования, в котором БВ 37 работает как детектор колебаний катушки 8, УС 38 - как согласующий элемент, ФЧВ 74 - элемент сравнения фазы колебаний системы с Фазой опорного напряжения, УПТ 73 - усилитель и корректирующее звено, регуляторы напряжения 69, 70 с регуляторами тока 22, 23 - исполнительные устройства, а вибрационный преобразователькак объект регулирования. В этом контуре регулируемый параметр представлен фазой колебаний, являющейся функцией собственной резонансной частоты системы. Контроль фазового угла на величине 90® обеспечивает наиболее точное автоматическое регулирование частотной характеристики колебательной системы вибрационного преобразователя .The oscillation parameters are set by a sinusoidal reference voltage source 68 applied to the auxiliary input 41 of the UFT 40 and to the FWC 74 input. Automation of the regulation of the natural · frequency and phase of oscillations is carried out in a closed loop of the control system, in which BV 37 operates as a coil 8 oscillation detector, US 38 - as a matching element, FWC 74 - an element comparing the oscillation phase of a system with a voltage reference phase, UFT 73 - an amplifier and a correction element, voltage regulators 69, 70 with current regulators 22, 23 - executive devices, and a vibration converter as an object of regulation. In this circuit, the adjustable parameter is represented by the phase of oscillations, which is a function of the own resonant frequency of the system. Phase angle monitoring at 90® provides the most accurate automatic control of the frequency response of the vibrating system of a vibration transducer.

Автоматизация коррекции закона движения здесь обеспечивается автоматическим регулированием нулевого положения катушки 8 и амплитуды ее колебаний. Этот процесс регулирования протекает по схеме на фиг. 2. В данном случае УПТ 40 имеет канал с фильтрацией постоянной составляющей сигнала и канал с полосой пропускания в области частот возбуждаемых колебаний. В первом канале формируется сигнал управляющего воздействия для коррекции положения нуля, а во втором - для коррекции закона движения. Однако, поскольку фаза закона движения регулируется с повышенной точностью контуром регулирования частоты и фазы колебаний, то в данном контуре формируется сигнал управляющего воздействия, пропорциональный только амплитудной составляющей сигнала ошибки регулирования. Такое разделение формирования сигналов в системе многосвязного регулирования обеспечивает повышение точности в достижении общей поставленной цели - автоматизации коррекции нуля, закона движения и частотных характеристик подвижной системы (имеется в виду амплитудная и фазовая частотные характеристики) .Automation of the correction of the law of motion here is provided by automatic regulation of the zero position of the coil 8 and the amplitude of its oscillations. This regulatory process proceeds as shown in FIG. 2. In this case, UFT 40 has a channel with filtering the constant component of the signal and a channel with a passband in the frequency range of the excited oscillations. In the first channel, a control signal is generated to correct the position of zero, and in the second channel - to correct the law of motion. However, since the phase of the law of motion is regulated with increased accuracy by the frequency and phase oscillation control loop, a control signal is generated in this circuit that is proportional to the amplitude component of the control error signal. This separation of signal generation in the system of multiply connected regulation provides increased accuracy in achieving a common goal - automating zero correction, the law of motion, and frequency characteristics of the mobile system (meaning amplitude and phase frequency characteristics).

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Вибрационный преобразователь, содержащий постоянный магнит, подвиж9Vibrating transducer containing permanent magnet 758032758032 10ten ную катушку с блоком управления перемещением ее в зазоре магнита, канал усиления и преобразования сигналов информации, электрический мост, состоящий из- обмоток катушки и сопротивлений, причем одна из диагоналей моста соединена с генератором высокой частоты, а другая - с обмоткой входного трансформатора усилительного устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в мост включены обмотки подвижной катушки, выполненные по дифференциальной схеме и симметричноa coil with a control unit for moving it in the magnet gap, a channel for amplifying and transforming information signals, an electric bridge consisting of the coil and resistance windings, one of the bridge diagonals connected to the high-frequency generator and the other to the winding of the input transformer of the amplifying device, characterized in that, in order to expand the frequency range, the bridge includes windings of the moving coil, made according to the differential scheme and symmetrically расположенные на катушке, причем устройство содержит регулятор тока в обмотках катушки, связанный посредством дифференциального соединения с входом блока управления перемещением катушки .located on the coil, and the device contains a current regulator in the windings of the coil, connected by differential connection with the input of the control unit for moving the coil.
SU772551124A 1977-12-06 1977-12-06 Vibration transducer SU758032A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772551124A SU758032A1 (en) 1977-12-06 1977-12-06 Vibration transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772551124A SU758032A1 (en) 1977-12-06 1977-12-06 Vibration transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU758032A1 true SU758032A1 (en) 1980-08-23

Family

ID=20736340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772551124A SU758032A1 (en) 1977-12-06 1977-12-06 Vibration transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU758032A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2004312572B2 (en) Method for compensating a Coriolis gyroscope quadrature bias and a coriolis gyroscope for carrying out said method
US5594169A (en) Optically sensed wire gyroscope apparatus and system, and methods for manufacture and cursor control
US2552722A (en) Electromagnetic accelerometer
US4674331A (en) Angular rate sensor
US7347097B2 (en) Servo compensating accelerometer
US3823990A (en) Capacitive-inductive bridge type electrical suspension
US4049997A (en) Drive for dynamic mechanical system
US8253868B2 (en) Apparatus and method for using voice coils as screen motion sensors
US4051718A (en) Apparatus for measuring the velocity of low frequency vibrations
US5952734A (en) Apparatus and method for magnetic systems
US3968850A (en) Electromagnet weighing balance
US3323372A (en) Linear servo-accelerometer
US2474693A (en) Magnetic field responsive device
SU758032A1 (en) Vibration transducer
RU2207522C2 (en) Apparatus for measuring vibrations
US3486094A (en) Circuitry for obtaining precisely controllable motion in a moving coil actuator
EP0171378B1 (en) Angular rate sensor
US3906360A (en) Method for electrical damping of mechanical disturbances in a magnetic field measuring system
JPH06229852A (en) Force detecting device
RU2316804C2 (en) Method for automatically regulating operation of ultrasound technological device and ultrasound technological device for realization of the method
SU1109851A1 (en) Adjustable signal generator
SU881628A1 (en) Electrostatic field pickup
RU203751U1 (en) Vibration measuring device
RU2075042C1 (en) Device testing angular velocity transducers
SU1221623A1 (en) Gradientometric unit of gradiometer