Заявитель:

В. И. Уль нова Ленина
Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт
В. И. Уль нова Ленина

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЛИНИЙЗАДЕРЖКИ

Номер патента: 296154


296154

МПК Б 11с 21/02

Союз Советски* Социалистических Республик
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства № — Заявлено 25.11.1969 (№ 1312709/26-9)
с присоединением заявки ЛГ° —
Приоритет —
Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8
СССР

Дата опубликования описания 9.IV. 1971

Авторы
изобретения

УДК 621.374.5(088.8)

В. В. Трифонов, С. А. Шонуров, С. Р. Лемзяков, В. А. Хмелевский
и В. М. Прилепский

Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова
(Ленина)
МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЛИНИЙ
ЗАДЕРЖКИ
1
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к акустическим
преобразователям.
Известны магнитострикционные преобразователи для линий задержки с высокой
средней 5 частотой, имеющие миниатюрную обмотку, включенную через согласующий
трансформатор.
Известны также магнитострикционные преобразователи для акустических линий
задерж- 10 ки с секционированной обмоткой.
Недостатком известных устройств является техническая неосуществимость
многовитковой высокочастотной миниатюрной секции обмотки, пригодной для
непосредственного включе- 15 ния в схему электромагнитной линии задержки.
С целью увеличения произведения полосы пропускания частот на коэффициент
передачи мощности полезного сигнала в предлагаемом 20 устройстве обмотка
преобразователя выполнена в виде двух смежных миниатюрных секций, каждая из
которых надета на звукопровод и включена через отдельный
согласующий трансформатор в схему электромагнит- 25 ной линии задержки. Кроме
того, с целью уменьшения индуктивности рассеивания и расширения полосы
пропускаемых частот в предлагаемом устройстве понижающие обмотки
трансформаторов выполнены в виде ци- зо
2
линдрического стержня с дисковым утолщением в средней части и с сердечниками
повышающих обмоток на концах, помещенными в чашеобразные полости, соединенные
электрически с торцами указанного стержня, при этом между краем каждой из
чашеобразных полостей и диском включены секции обмотки преобразователя; секции
обмоток преобразователя выполнены в виде соленоидов, а каждая из секций — в
виде двух соприкасающихся витков изолированного провода, диаметр которого равен
внутреннему диаметру соленоида,при этом центровка звукопровода в последнем
осуществлена посредством втулок, расположенных по торцам обмотки, а
трансформаторы, магнит и акустический демпфер закреплены на общем корпусе.
На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема преобразователя; на
фиг. 2— конструкция трансформаторов с соленоидами; на фиг. 3 — собранный
преобразователь.
Повышающие обмотки 1 я 2 трансформаторов 3 и 4 соединены последовательно
согласно и включены в электромагнитную линию задержки с сосредоточенными
параметрами, образованную конденсаторами 5 и нагруженную на сопротивление 6.
Понижающие обмотки 7 и 8 соединены последовательно и согласно, их точка
соединения соединена с общей точкой двух секций 9 и 10 обмотки преобразователя,


296154

3
а концы обмоток 7 и 8 трансформаторов 3 и 4 соединены со свободными концами
секций 9 и 10.
Секции 9 и 10 магнитосвязаны с магнито-стрикционным звукопроводом 11 и
расположены в магнитном поле постоянного магнита 12, направленном вдоль оси
звукопровода, один конец которого соединен с демпфером 13, а второй является
акустическим выходом (входом) преобразователя. Электрическим входом (выходом)
преобразователя является вход 14 электромагнитной линии задержки.
Повышающие обмотки 1 я 2 намотаны в один слой на ферритовые сердечники 15,
надетые на концы медного стержня 16, имеющего по середине утолщение в виде
диска 17. Сердечники накрыты чашками 18, припаянными к концам стержня,
изолированными от диска и образующими понижающие обмотки 7 и 8. К диску и к
краям чашки припаяны на минимальном расстоянии концы секций 9 я 10 обмотки
преобразователя.
Секции 9 я 10 расположены соосно с отверстиями в направляющих втулках 19,
закрепленных в металлическом немагнитном корпусе 20. Один из концов стержня
запаян в отверстие стенки корпуса. В гнездах корпуса закреплены демпфер,
магнит, монтажная плата с элементами электрической схемы и ее входные выводы.
В отверстия втулок и секций 9 я 10 вставлен никелевый звукопровод, зажатый
одним концом в демпфере, а второй конец его является акустическим выходом
(входом) преобразователя.
Магнитострикционный преобразователь может работать в режиме приема и передачи
акустических сигналов, причем во время передачи используется прямая
магнитострикция, а во время приема — обратная магнитострикция.
В режиме передачи электрический сигнал поступает на вход электромагнитной линии
задержки. Трансформатор первого звена линии задержки передает его на первую
секцию обмотки преобразователя.
Под действием магнитного поля соленоидов в магнитострикционном материале
звукопровода возникает область продольной деформации.
Из этой области в противоположных направлениях распространяются две идентичных
акустических волны, возникающих при изменениях магнитного поля под действием
электрического сигнала.
Магнитное поле, создаваемое магнитом, обеспечивает максимальное и линейное
преобразование электрических сигналов в акустические и обратно.
Волна, распространяющаяся в сторону акустического демпфера, почти полностью
поглощается в нем, а волна, распространяющаяся в противоположную сторону,
достигает второй
4
секции соленоида через время, равное акустической задержке в звукопроводе на
участке ■между центрами секций 9 и 10. К этому же времени электрический сигнал
достигает второй секции электромагнитной линии задержки, так как величина
задержки на звено в ней выбрана равной акустической задержке.
Сложение волн удваивает коэффициент передачи мощности преобразователя на низких
и средних частотах, где секции 9 я 10, работают как одно целое.
На частоте вблизи верхнего края полосы пропускания сумма акустической и
электрической задержки сигналов от второй секции приводит к сдвигу на половину
периода относительно сигнала первой секции и происходит почти полное взаимное
погашение волн, распространяющихся в сторону демпфера, а энергия обеих волн
распространяется в сторону акустического выхода, при этом
значительно ослабляются паразитные сигналы, частично отражающиеся от демпфера.
Предмет изобретения
1.    Магнитострикционный преобразователь для линий задержки, содержащий
маловитко-вую обмотку, связанную с звукопроводом, согласующий трансформатор и
акустический демпфер, отличающийся тем, что, с целью увеличения произведения
коэффициента передачи по мощности на полосу пропускаемых частот, обмотка
преобразователя выполнена в виде двух смежных секций, размещенных на
звукопроводе и включенных через соответствующие согласующие трансформаторы в
схему электромагнитной линии задержки.
2.    Преобразователь для линий задержки по п. 1, отличающийся тем, что, с
целью уменьшения индуктивности рассеивания и расширения полосы пропускаемых
частот, понижающие обмотки трансформаторов выполнены в виде цилиндрического
стержня с дисковым утолщением в средней части и с сердечниками повышающих
обмоток на концах, помещенными в чашеобразные полости, соединенные электрически
с торцами указанного стержня, при этом между краем каждой из чашеобразных
полостей и диском включены секции обмотки преобразователя.
3.    Преобразователь для линий задержки по п. 1, отличающийся тем, что, с
целью повышения коэффициента полезного действия, секции его обмоток выполнены в
виде соленоидов, а каждая из секций — в виде двух соприкасающихся витков
изолированного провода, диаметр которого равен внутреннему диаметру соленоида,
при этом центровка звукопровода в последнем осуществлена посредством
втулок, расположенных по торцам обмотки, а трансформаторы, магнит и
акустический демпфер закреплены на общем корпусе.


296154
N 5
Фиг. 1
Составитель Б. Переверзев
Редактор Т. И. Морозова Техред 3. Н. Тараненко Корректор А. П. Васильева
Заказ 781/9    Изд. № 333    Тираж 473    Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2