КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к области импульсной техники и может быть использован в вычислительной технике.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является ключевой элемент включающий корпус, содержащий управляемые и компенсационные магнитопроводы с обмотками возбуждения и выходными обмотками, последовательный набор стальных пластин, которые обжимают стальные шарики и нажимной пластинчатый элемент, причем обмотки управления расположены на управляемых магнитопроводах (патент РФ №81861, МКИ Н03К 17/00, Ключевой элемент, авт. Дубинин А.Е., Капитуров Р.Е., Бородина А.В., 2009 г.).
Недостатком данного ключевого магнитного элемента является низкая чувствительность, большие габариты и вес.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является ключевой элемент, содержащий нажимной элемент, управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, параллельно которым включены конденсаторы, выходными обмотками, включенными последовательно-встречно, обмоткой управления на управляемом магнитопроводе, при этом компенсационный магнитопровод жестко связан с корпусом, а управляемый магнитопровод через шарик с нажимной пластиной (А.С. №1287276, МКИ Н03С 17/00, Ключевой элемент, авт. Дубинин А.Е. и др., 1987 г.)
Недостатком данного ключевого элемента является низкая чувствительность, быстродействие и уровень выходного сигнала вследствие создания механического усилия.
Техническим результатом является повышение чувствительности, быстродействия и уровня выходного сигнала вследствие создания электрического усилия.
Технический результат достигается тем, что в известном ключевом элементе, содержащем нажимной элемент, управляемый и компенсационный магнитопроводы с обмотками возбуждения, соединенными последовательно-согласно, параллельно которым включены конденсаторы, выходные обмотки, включенные последовательно-встречно, управления на управляемом магнитопроводе, при этом компенсационный магнитопровод жестко связан с корпусом, нажимной элемент выполнен в виде магнитостриктора с регулировочной обмоткой, который с одной стороны жестко связан с корпусом через немагнитную прокладку, а с другой стороны его стержень через стальные шарики последовательно соединен с управляемым и компенсационным магнитопроводами.
Выполнение нажимного элемента в виде магнитостриктора с регулировочной обмоткой позволит повысить чувствительность, быстродействие и уровень выходного сигнала вследствие создания электрического усилия.
На фиг.1 показан предлагаемый ключевой элемент с одним магнитостриктором.
Ключевой элемент с одним магнитостриктором состоит из корпуса 1, управляемого магнитопровода 2, компенсационного магнитопровода 3, пластины для 4 крепления стального шарика 13, обмотки управления 5 управляемого магнитопровода, выходной обмотки 6 компенсационного магнитопровода, обмотки возбуждения 7 компенсационного магнитопровода, обмотки возбуждения 8 управляемого магнитопровода, выходной обмотки 9 управляемого магнитопровода, стержня 10 магнитостриктора, регулировочной обмотки 11 магнитопровода магнитостриктора, конденсаторов 12, стальных шариков 13 и 14, магнитостриктора 15, немагнитной прокладки 16.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
На регулируемую обмотку 11 магнитостриктора 15 подается напряжение постоянного тока, величина которого изменяется в зависимости от изменения напряжения, что позволяет уменьшить или увеличить степень нажатия на управляемый и компенсационный магнитопроводы. Это напряжение создает постоянное по амплитуде магнитное поле, которое заставляет удлиниться на определенную величину стержень 10 магнтостриктора 15. Так как магнитостриктор 10 одним концом жестко соединен с корпусом 1 через немагнитную прокладку 16, а другим концом, через стальной шарик 14, с управляемым магнитопроводом 2, то механическое изменение стержня 10 магнитостриктора 15 передается на магнитопроводы 2, 3. Под действием удлинения стержня 10 магнитостриктора 15 управляемый 2 и компенсационный 3 магнитопроводы сжимаются, при этом в них возникает сила сжатия, которая направлена объемно по радиусу кольца.
Вектора намагниченности доменов магнитопроводов 2, 3 стремятся расположиться по направлению напряжения растяжения. При этом магнитная проницаемость уменьшается, а магнитное сопротивление магнитопроводов 2, 3, при подаче на их обмотки возбуждения 7, 8 переменного напряжения, будет большим и сигнал на выходных обмотках 6, 9 будет равен нулю, или будет минимальным, это означает, что ключевой элемент находится в положении «выключено».
При подаче на обмотку управления 5 управляемого магнитопровода 2 импульсного напряжения, вектора намагниченности поворачиваются по линии действия импульсного патока напряжения управления. После снятия напряжения управления, вектора намагниченности остаются в этом же состоянии под действием механических напряжений. При этом магнитная проницаемость увеличивается, а магнитное сопротивление магнитопроводов 2, 3 уменьшается, а на выходных обмотках 6, 9 появится максимальный сигнал и ключевой элемент переходит в состояние «включено». С помощью конденсаторов 12, совместно с обмотками возбуждения 7, 8 образуются контуры, которые настроены в резонанс и служат для усиления выходного сигнала.
Для выключения ключевого элемента на обмотку управления 5 управляемого магнитопровода 2 подается сигнал обратной полярности и устройство переходит в предыдущее устойчивое состояние-положение «выключено».
Предлагаемое устройство позволит повысить чувствительность, быстродействие и уровень выходного сигнала за счет поворота векторов намагниченности доменов с помощью электрического напряжения на регулировочной обмотке не менее чем в 2 раза.