Гальванометрический усилитель

 

ОП ИСАЙ И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 06.Х11.1965 (№ 1040905/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 081Х.1967. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 16.XI.196?

Кл, 21е, 30/30

МПК G 01г

УД K 621.317.7.083.5. .082.52 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Б. А. Ятманов

Завод «Вибратор»

Заявитель

ГАЛЬВАНОМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

Известны фотогальванометрические усилители, в которых, с целью увеличения устойчивости к воздействию механических помех, параллельно измерительной рамке гальванометра подключен вход усилителя переменного тока, а выход этого усилителя и выход фотоэлектрооптического преобразователя подсоединены к суммирующему каскаду, включенному на входе усилителя постоянного тока.

Описываемый усилитель отличается тем, что вход усилителя переменного тока в нем подключен к выходу фотоэлектрооптического преобразователя параллельно с первым входом дифференциального усилителя постоянного тока, а выход усилителя переменного тока через детектор подключен ко второму входу дифференциального усилителя постоянного тока. Это отличие позволяет увеличить устойчивость к воздействию механических помех, вызывающих поперечные колебания подвижной части, которые переходят в низкочастотные крутильные колебания. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 а, б и в приведены кривые, характеризующие крутильные и поперечные колебания подвижной части при воздействии толчка.

Описываемый гальванометрический усилитель содержит осветитель с конденсором 1, луч света от которого попадает через неподвижное зеркало 2 и объектив 8 на зеркало 4 подвижной части магнитоэлектрического гальванометра на растяжках и от него через неподвижное зеркало 5 на дифференциальный светочувствительный элемент, например, фо5 тосопротивление б, включенный в мостовую схему с двумя источниками питания 7 и 8; усилитель переменного тока 9, пропускающий частоты от 20 гц и выше и подсоединенный к выходу дифференциального светочувствительного

10 элемента; дифференциальный усилитель постоянного тока 10, имеющий первый вход 11 и второй вход 12, причем первый вход подсоединен к выходу дифференциального светочувствительного элемента; детектор 18, состоящий

15 из диода и фильтра низких частот RC, подсоединенных к выходу усилителя переменного тока 9, причем выход детектора 18 присоедипен ко второму входу дифференциального усилителя постоянного тока; показывающий при20 бор 14, включенный на выходе дифференциального усилителя постоянного тока.

При отсутствии помехи устройство работает следующим образом. Входной сигнал постоянного тока или низкой частоты U,„îòêëîíÿåã

25 подвижную часть гальванометра с укрепленным на ней зеркалом 4. При этом луч света, отраженный от зеркала 5, перемещается по поверхности дифференциального светочувствительного элемента б, что приводит к пере30 распределению светового потока между поло201534 винами этого элемента. На выходе мостовой схемы, в плечи которой включены половины светочувствительного элемента б и источники питания 7 и 8, появляется сигнал, пропорциональный входному сигналу и поступающий на вход усилителя переменного тока 9 и на вход

11 дифференциального усилителя постоянного тока 10. Через усилитель переменного тока 9 сигнал постоянного тока или низкой частоты не проходит, так как усилитель переменного тока

9 не пропускает сигналы с частотой до нескольких десятков герц, а частота входного сигнала не превосходит нескольких герц. Следовательно, сигнал на входе 12 дифференциального усилителя 10 постоянного тока отсутствует. Сигнал, приложенный ко входу 11 усилителя постоянного тока 10, вызовет отклонение показывающего прибора 14, пропорциональное входному сигналу.

При воздействии на зеркало 4 подвижной части гальванометра механического толчка возникают поперечные колебания подвижной части с частотой в несколько десятков герц (фиг. 2, б) и низкочастотные крутильные колебания, у которых амплитуда изменяется по тому же закону, что и огибающая высокочастотных поперечных колебаний (фиг. 2, а). На выходе дифференциального светочувствительного элемента 6 возникает сигнал, представляющий сумму колебаний низкой и. высокой частоты (фиг. 2, в).

Сигнал высокой частоты имеет меньшую амплитуду, чем сигнал низкой частоты, так как поперечные колебания- приводят к малым изменениям освещенности дифференциального светочувствительного элемента б, поэтому сигнал высокой частоты дополнительно усиливается усилителем переменного тока 9. Детектор

18 выделяет низкочастотную огибающую этого сигнала, которая подается на вход 12 дифференциального усилителя постоянного тока 10.

Коэффициент усиления усилителя переменного тока 9 выбирается таким, чтобы ложный сигнал от толчка на входе 12 был равен сигналу на входе 11, а так как сигналы изменяются

5 по одному заксну, то это равенство сохраняется в любой момент времени.

Поскольку сигнал на выходе дифференциалы

15 4 входного сигнала и толчка выходной сигнал будет пропорционален входному и не будет иметь составляющей, зависящей от действия механической помехи. Для повышения стабильности отдельных узлов и всего устройства мо20 гут быть применены местные и общие обратные связи.

Предмет изобретения

25 Гальванометрический усилитель, содержащий гальванометр, фотоэлектрический преобразователь угла поворота подвижной части гальванометра в электрический сигнал, дифференциальный усилитель постоянного тока, уси30 литель переменного тока и выходной прибор, отличающийся тем, что, с целью увеличения устойчивости к воздействию механических помех, вызывающих поперечные колебания подвижной части, вход усилителя переменного

35 тока подключен к выходу фотоэлектрооптического преобразователя параллельно с первым входом дифференциального усилителя постоянного тока, а выход усилителя переменного тока через детектор подключен ко второму входу

40 дифференциального усилителя постоянного тока.

Редактор А. А. Эйдис

Составитель Т. И. Веремейкина

Техред T. П, Курилко Корректоры: В. В. Крылова и Д. В. Наделяева.. аказ 3464/! 1 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2