Акустический оптико-электронный преобразователь

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для создания высококачественных звукозаписывающих устройств. Сущность изобретения: мембрана с зеркальной внутренней поверхностью устанавливается при помощи иглы в антифрикционное гнездо и закрепляемся поплавковым подвесом, содержащим объединенную электромагнитную систему, выполненную в виде двух тороидальных постоянных магнитов, смонтированных сим метрично мембране, с расположенными внутри них ненамагничиваемыми стаканами , заполненными ферромагнитной жидкостью , на внутренних стенках которых находятся катушки, электрически соединенные между собой. Мембрана жестко скреплена с поплавками, нахбдящимися во взвешенном состоянии в ферромагнитной жидкости, причем акустические колебания, действующие на неподвижную мембрану. преобразуются при помощи системы зеркал , коллиматора и оптоэлектронной матрицы в электрический сигнал. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1835613 А1 (5!)5 Н 04 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР. (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915145/10 (22) 28.02.91 (46) 23.08.93. Бюл. N. 31 (72) В.С.Телешевский, В.Е.Стэтивка, А.Е.Цветков и В,Н.Кузин (56) Патент Ф P Г N 3737846, кл. Н 04 R 23/00, 1989. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к.радиотехнике и может быть использовано для создания высококачественных звукозаписывающих устройств, Сущность изобретения: мембрана с зеркальной внутренней поверхностью устанавливается при помощи иглы в антифрикционное гнездо и закрепляется поплавковым подвесом, содержэщйм

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к электроакустике, и может быть использовано для создания высококачественных микрофонов.

Целью изобретения является расширение частотного и динамического диапазонов.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, зеркальную мембрану 2, подвешенную в состоянии неустойчивого равновесия при помощи игл

3 в антифрикционные гнезда 4 с одной стороны, а с противоположной стороны закрепленную в поплавковом подвесе 5, состоящею) из двух полых цилиндрических постоянных магнитов 6. с расположенными внутри них ненамагничиваемыми стаканами 7. заполненными ферромагнитной жидкостью 8. на внутренних стенках стаканов объединенную электромагнитную систему., выполненную в виде двух тороидальных постоянных магнитов, смонтированных симметрично мембране, с расположенными внутри них ненамагничиваемыми стаканами, заполненными ферромагнитной жидкостью, на внутренних стенках которых находятся катушки, электрически соединенные между собой. Мембрана жестко скреплена с поплавками, нахбдящимися во взвешенном состоянии в ферромагнитной жидкости, причем акустические колебания. действующие на неподвижную мембрану, преобразуются при помощи системы зеркал, коллиматора и оптоэлектронной матрицы в электрический сигнал. 1 ил. размещены катушки 9, включенные последовательно-встречно и соединенные через резистор 10 и усилитель 11 с оптоэлектрон- 00 ной матрицей12. В ненамагничиваемых ста- (д) канах 7 с ферромагнитной жидкостью 8 (J} размещены поплавки 13, соединенные меж- Ос, ду собой штоком 14, Параллельно мембране д

2 размещено плоское зеркало 15. Между . зеркалом и мембраной-расположен коллиматор 16 и оптоэлектронная матрица 12.

Преобразователь функционируетследу- ° ющим образом. ююь

В начальный момент времени, при от-. сутствии акустических колебаний, производится балансировка мембраны 2 при помощи переменного резистора 10 добиваясь на выходе а — а устройства минимального сигнала. В процессе работы аку"тические волны, воздействуя на мембрану 2 стремятся вывести ее из состояния неустойчивого

1835613 равновесия. Это приводит, благодаря многократному преломлению луча света между плоским зеркалом 15 и зеркальной поверхностью мембраны 2, к значительным перемещениям луча по координатному полю оптоэлектронной матрицы 12, которая вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный величине перемещения светового луча от исходной точки. Этот сигнал, преобразованный усилителем 11, подается по электрической цепи на катушки 9, включенные последовательно-встречно и соединенные через резистор 10, При воздействии на мембрану 2 волн сжатия, мембрана 2 под действием механической положительной обратной связи стремится отклониться влево. Однако магнитный поток, наводимый катушками 9 в левом стакане 7, совпадая по направлению с магнитным потоком постоянного магнита 6, усиливает напряженность магнитного поля в этом стакане. Это приводит к увеличению выталкивающей силы, действующей со стороны ферромагнитной жидкости 8 на соответствующий поплавок 13. В правом стакане 7 магнитный поток, наводимый катушкой 9 направлен встречно магнитному потоку Roстоянного магнита б и ослабляет напряженность магнитного поля в этом стакане. Это приводит к уменьшению выталкивающей си- 30 лы, действующей со стороны ферромагнитной жидкости 8 на соответствующий поплавок 13. Эти силы через шток 14 передаются на мембрану 2, стремясь удержать ее в исходном положении. При воздействии 35 на мембрану 2 волны разряжения, все выше описанные процессы изменяются на противоположные. Величина тока в электрической отрицательной обратной связи, удерживающей мембрану 2 в неподвижном положении пропорциональна акустическому давлению, действующему на нее. Выходным сигналом преобразователя является падение напряжения на резисторе,10.

Формула изобретения

Акустический оптико-электронный преобразователь, содержащий установленную в защитном корпусе мембрану, источник света и детектор, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного и динамического диапазонов. в него введены поплавковый поднес, выполненный в виде двух полых цилиндрических постоянных магнитов, с размещенными внутри них ненамагничиваемыми стаканами, заполненными ферромагнитной жидкостью и установленными в них поплавками, соединенными штоком, в центре которого на шарнирах закреплена одна сторона мембраны, и двух катушек, размещенных на внутренних стенках ненамагничиваемых стаканов, противоположная сторона мембраны закреплена на введенных фрикционных гнездах с иглами, плоское зеркало, опто-электронная матрица, размещенная со стороны поплавкового подвеса, коллиматор, при этом плоское зеркало установлено параллельно мембране, внутренняя сторона которой, обращенная к зеркалу, выполнена зеркальной, а коллиматор расположен под углом к ней, причем катушки включены последовательно-встречно и соединены через введенные резистор и усилитель с оптоэлектронной матрицей.

1835613

Составитель А.Цветков

Техред М.Моргентал Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2986 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5