Система движения мессбауэровского спектрометра

 

Изобретение относится к аппаратуре для Нсчбп одвния пдерного гаммарезонанса и может применяться для модуляции энергии гамма-излучения. Целью изобретения является повышение точности выполнения закона движения системой движения мессбауэровского спектрометра. Устройство содержит допплеровский модулятор с датчиком скорости, охваченный стандартной целью обратной связи. Введение дополнительной цепи обратной связи, образованной усилителем переменного напряжения , подключенным к пьезопреобразователю, укрепленному на подвижной части допплеровского модулятора , позволяет уменьшить ошибку отработки движения в области высоких частот. 2 ил.

1491189 где 9(р) — задающее воздействие, сигнал, 5 вырабатываемый генератором опорных сигналов и поступающий на схему сравнения и усилителя сигнала ошибки;

f(p) — внешнее возмущающее воздействие, в общем случае является функцией многих пере(ленных;

Кя(р) — передаточная функция цепи регулирующего воздействия, т.е. цепи, включающей усилитель, усилитель мощности и задающую катушку;

Кос(р) - передаточная функция цепи обратной связи, включающей измерительную кэту(<>ку (датчик скорости);

Vf(p> — передаточная функция допплеровского лодулятора по возмущающему 20 воздействию;

Кп(р) — передаточная функция цепи, образованной усилителем переменного напряжеHv я 7 и пьезопреобразователем с инерционной массой. 25

Е отсутствии этой цепй ошибка отработки закона движения определяется выражени«м

Соас<нивая выражения (1) и (2) можно видеть что введение цепи, включающее усилит«ль г ременного напряжения 7 и

;<ьезопоеобраэователь с инерционной мас (>"<. ул «-<ьшаег ошибку отработки. Вне за(эис 1(лос(и от причин, вызванных возмущающим воздействием на подвиж(ую часть допплеровского модулятора. ошиока отработки закона движения, т.е. сигнал рассогласования является функцией

TORO ВОЗДЕйСЭВИЯ. ПРИЧЕМ, ЕСЛИ МЕДЛЕННО меняющаяся составляющая ошибки до десятков герц мд><;ет быть уменьшена подьемо:л обшего коэффициента усиления до предела ограничения его, то высокочастотные компоненты ошибки в известнь:х устройствах не могут быть скомпенсированы.

В предлагаемом устройстве переменная сосавллющая сигнала ошибки усиливается в полосе частот от десятков герц до десятков к(плогерц и подается на пьезоэлектрический преоораэователь 5. На заторможенных гранях пьезоэлектрического преобразователя сг, вс>зникает сила F(t), пропорциональна«направлению сигнала ошибки в полосе частот вь >е ча:(оты колебаний подвижнои части, со "в тствующ и и .риоду задающе(о сигf4) m1- — — — F (t), сИ1 (5) (ГП2 + m3),, =- — Г (1), (б)

0 (де (T11 — масса подвижной части допплеровского <лодулятора;

m2 — масса пьеэопреобразп(ээт(элч, гвэ — инерционная масса. сИ1 — — — УСКОРЕНИЕ СУММАРНО:1,"Мае«Û пОдвижной части допплерогско< о (лод >г я- ц<>.-< и и ьезоп реобразовател ч г:од действиал< силы со стороны инерцио, ной массы;

dV3 — — — ускорение и< рц<пгннси лп„с ы, бt сИ2.3 — — — ускорение суммарнои масс, пьезопреобразования и и(<ерц <он(«й мас сы под действием силы со стороны подчижнои части допплеровского модуляэора

ТаК как интерес представляет лг>ижг,<и(> подвижной части допплеровс кого модулятора, на которои укреплен источ«ик л.-,л,. <ения, то учитывая (3), (4), (5), (6), можнс записать уравнение скорости подвиж;

<асти относительно корпуса допплеровс ого модулятора и нэполвиж«ого поглоти. «ля

V,-, (1) = V(t) + — — — — f> (т) t-1 1 — — -- F (t) t — — — — — — — F (t) t, (Ь) г(<1 ГП1 + гп2 где Vi,(t) — скорость перемегцения подвиж(<îй части до плерог ского модул:I Toра, обусловленная задающим воздействием .. Л: нала F(t) = f< U(t), где К вЂ” коэффициент преобразования пьезоэлектрического преобразова тел я; U(t) = р(х) — напряжение, подаваемое на за-орможенные грани пьезопреобразователя, являющееся функцией сигнала рассогласования (сигнала ошибки

x(t)).

Возникающая слла действует на подвижную часть допплеровского модулятора и инерционную массу. Направлен.пе действия силы на подвижную часть выбирается противоположным по от <ошению к с(п е (фиг. 2), вызванной возмущающим воздействием f, и осуществляется выбором полярностии подкл юче н ия сигнала (U(t) к пьезопреобразователю.

На фиг. 2 показано направление дейст вия сил, возникающих при подаче напряж:ния U(t) на пьезопреобраэователь При этом имеют место следующие сîот<;0<(!еция: сИ3

m3 = F (f). (3)

CI V12 (ГП1 + (т<2 ) — — = — F !,t) с1t

1491189 движную часть допплеровского модулятора

Из уравнения (7) следует, что условием 10 (см. фиг, 2). Причем направление действия компенсации возмущающего воздействия силы на подвижную часть допплеровского служит соотношение

1 1 модулятора противоположно действию си+ ) . г, лы, вызванной внешним возмущающим возm1+ m2ttttç п11 mt + п1

1 П12 деист вием. Этим обеспечивается (8) 15 компенсация возмуi1ающиx -.îçä éñòâèé на что достигается пос е ством и то достигается посредством передаточной подвижную часть дог.плеровского модулятофу кции в цепи: усилитель переменного ча- ра пря>кения, пьезспреобразовательс инерци- В предлагаемой системе 1вижения месоннои массой, укрепленной на гбауэровского спе«трометра введение компьезопреобразователе со стороны, проти- 2U пенсирующей связи, активно воположной креплению пьезопреобразога- воздействующей на закон модуляции энертеля к подвижной части допплеровского гии гамма-излучения посредством компенмодупятора,т.е, величиной напряжения Ы® -.ации возмущаю цих воздействий на подаваемого на пьезопреобразовагепь. подвижную част ч ть допплеровского лодуляУстройство работает следующим обра- 25 тора при помощи пьезоэлектрического презом. образоватепя. приводит к увеличению

f «нератор опорного сигнала 2 выраба- точности отработки закона модуляции. тывает электрический аналог g(t) закона Форму а . б упа изо ретения движения подвижной части допплеровсксru Система дви движения мессбауэровского модулятора, который поступает на вход уси-, 0 сг ект геометра, соде . ржащая допплеровский лителя сигнала ошибки 3, на вт орой вход модулятор с датчиком скорости, генератор которого пог.тупает сигнал y(t) датчика гко- опорных сигналов,, выход опорного сигнала росги доппперовского мо лято 1; р; ду ра 1; Уьи- которого подключен через соединенные поленный сигнал рассогласования x(t) через следовательно усилитель сигнала сшибки и усилитель мощности 4 подается на зада о- 35 усипи-ель м щно. о . сти к задающей катушке щ по катушку доппле овск г

" у у р о о модуля1эра, допплеровскс го модулятора, выход датчика

/ которая ппд дей твием силы, возникающей скорости соединен с вторым входом усилив резупьгате протекания тока в задающей геля сигнала ошигки, о т л и ч а тличающаяся катушке, находящейся в постоянном ма - teM, чго, г цепью повышения точности вынитном поле, приводит в движение подвиж- 40 полнения закона движения, она снабжена ную часть допплеровского модулятора. пьезоэлектри«еским преобразователем, При по,ключенной д цепи: усилитель пг- жестко укрепленным на подвижной части ременного наг.ряжения — пьезопреобразо- дппппероьского модулятора, инерционной вател порядок работы не изменяется массой, укрепленной на пьезоэл т однако и и эт ри этом переменная составляющая 45 ском преобразователе со стороны, прптивосигнала ошибки усиливается в и и с усилител =, положной креплению пьезоэлектрического переменного напряжения и поступает на преобразователя к подвижной части допьезоэлектрический и еоб р разователь 5. На пплеровского модулятора, и усилителем пезаторможенных г анях его в р озникает сила ременного напряжения, вход которого

Г = f(x), пропорциональная величине пере- 50 подключен к выходу усилителя сигнала менной составляющей си нала оши к ошибки, ошибки, а выход к пьезоэлектрическому действующая на инерционную массу и по- преобразователю.

1491189

Составителi В,I огов

Техред 1Л ".Aonr « а,<

Редактор Н,Коляда

Корректор IË.Äoì÷èê

Производственно-издательский комб«н,. П те <т, г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4594 I ираж Подписное

ВНИИПИ Государственного коми;е, «

118035, Москва .<К- <г Раут <-кзя на :1/5