Цифровой измеритель добротности резонансной системы

Цифровой измеритель добротности резонансной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ, содержащий блок управления, амплитудный детектор, блок сравнения и триггер , причем выход блока управления соединен с первым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона измерений, в него введены логарифмирующий блок, блок привязки к нулевому уровню, усилитель-ограничитель, цифровой измеритель интервала времени, причем выход блока.управления соединен также с одной входной клеммой для подключения исследуемой резонансной системы , другая входная клемма соединена с входом усилителя-ограничителя и с входом амплитудного детектора. выход которого соединен с входом логарифмирующего блока, выход которого соединен с входом блока привязки к нулевому уровню, выход которого соединен с входом блока сравнения, первый выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого . соединен с первым входом цифрового измерителя интервала времени, второй вход которого соединен с вторым - выходом блока сравнения, третий вход цифрового измерителя интервала времени соединен с выходом усилителяограничителя . 2. Цифровой измеритель по п. 1, (Л отличающийся тем, что цифровой измеритель интервала времес ни содержит два элемента И, генератор счетных импульсов, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок и цифровой индикатор, причем выход первого элемента И соединен с первым входом вычислительного блока, О) выход которого соединен с входом а: цифрового И1 дикатора, выход аналогоцифрового преобразователя соединен с вторым входом вычислительного блока , выход второго элемента И соединен с третьим входом вычислительного блока, выход генератора счетных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов И.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(sц G 01 R 27/26

1 щг е5р ", . "ъ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕЙНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3563981/24-21 (22) 11. 03. 83 (46) 07.07.85. Бюл. В 25 (72) Л.Я. Ильницкий и С.В. Даниленко (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 918888, кл. С 01 R 27/26, 1982.

Мирский Г,Я. Радиоэлектронные измерения. М., "Энергия", 1975, с. 502-503. (54}(57) 1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ, содержащий блок управления, амплитудный детектор, блок сравнения и триггер, причем выход блока управления соединен с первым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона измерений, в него введены логарифмирующий блок, блок привязки к нулевому уровню, усилитель-ограничитель, цифровой измеритель интервала времени, причем

- выход блока управления соединен также с одной входной клеммой для подключения исследуемой резонансной системы, другая входная клемма соединена с входом усилителя-ограничителя и с входом амплитудного детектора, .,SU 1166011 A выход которого соединен с входом логарифмирующего блока, выход которого соединен с входом блока привязки к нулевому уровню, выход которого соединен с входом блока сравнения, первый выход которого соединен с вто- рым входом триггера, выход которого соединен с первым входом цифрового. измерителя интервала времени, второй вход которого соединен с вторым выходам блока сравнения, третий вход цифрового измерителя интервала времени соединен с выходом усилителяограничителя.

2. Цифровой измеритель по п. 1, отличающийся тем, что цифровой измеритель интервала времени содержит два элемента И, генератор счетных импульсов, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок и цифровой индикатор, причем выход первого элемента И соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, выход аналогоцифрового преобраэова-.еля соединен с

< вторым входом вычислительного блока, выход второго элемента И соединен с третьим входом вычислительного блока, выход генератора счетных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов И.

1166011

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова25

Jt

QTo

U7 (t)=Ae sin>>>»t при 0 (с с Т.

В результате детектирования напряжения U>(t3 амплитудным детектором 3 но для контроля параметров механических и электрических колебаний систем.

Цель изобретения — повышение точности и расширение частотного диапазона измерений.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема цифрового измерителя добротности резонанс>О ной системы", на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой измеритель добротности резонансной системы состоит из последовательно соединенных блока 1 управления, исследуемой резонансной системы 2, амплитудного детектора 3, логарифмирующего блока 4, блока 5 привязки к нулевому уровню, блока 6 сравнения, триггера 7, цифрового измерителя 8 интервала времени, усилителя-ограничителя 9. Блок 6 сравнения состоит из компаратора 10 и источника 11 опорного постоянного напряжения. Цифровой измеритель 8 интервала времени состоит из генератора 12 счетных импульсов, второго элемента И 13, первого элемента И 14, микро-ЭВМ 15, цифрового индикатора

16, аналого-цифрового преобразовате- З0 ля 17-, усилителя-ограничителя 18.

Цифровой измеритель добротности резонансной системы работает следующим образом.

Импульсы блока 1 управления (гене-З5 ратора) с периодом Т возбуждают исследуемую резонансную систему 2, на выходе которой возникают свободные затухающие колебания

Ut(t) = Ае sin<» t при О ЫТ, 40 где А — амплитуда колебаний в момент времени t4, a(— коэффициент затухания;

uJ — резонансная частота.

Учитывая, что коэффициент затуха- 45 ния резонансной системы 6 .связан с добротностью 9 соотношением

>>> е(= — =

Ха 9Т

50 напряжение на выходе исследуемой резонансной системы 2 имеет вид напряжение на его выходе изменяется по следующему закону:

7е ц (>.) =Ae при 0 4 t (Т.

Напряжение U (t) с выхода амплитудного детектора 3 логарифмируется логарифмирующим блоком 4, в результате чего напряжение на его выходе определяется

U (t) = В- — при 0 (t (7

Т>1

4 ф где B=lnA. о

Напряжение U4(t) . с выхода логарифмического блока 4 поступает на блок

5, в котором осуществляется привязка этого напряжения к нулевому уровню,т.е. осуществляется опеарция В=О и напряжение на выходе блока 5 имеет следующий внд:

U (t) = — — при 0 Т.

>>1

ЙТа

Напряжение U (t) с выхода блока 5 подается на компаратор 10, где оно сравнивается по амплитуде с опорным постоянным напряжением 0, вырабатываемым источником 11 опорного постоянного напряжения, и в момент их равенства компаратор 10 изменяет свое состояние.

Триггер 7 устанавливается в единичное состояние импульсом от генератора и возвращается в нулевое состояние импульсом от компаратора 10 в момент равенства напряжений U5(>.) и Ио на его входах,и на выходе триггера 7 формируется импульс с длительностью

Ят 0 н

Ь 0

J>

Единичный импульс с длительностью с выхода триггера 7 разрешает прохождение через элемент И 14 импульсов от генератора 12 счетных импульсов, которые поступают в микро-ЭВМ и под-, считываются в ней.

Свободные затухающие колебания с исследуемой резонансной системы 2 поступают на усилитель-ограничитель 18, на выходе которого напряжение имеет вид прямоугольных импульсов с периодом, равным периоду затухающих колебаний исследуемой резонансной системы

2, который разрешает прохождение через элемент И 13 импульсов от генератора 12 счетных импульсов, которые поступают в микро-ЭВМ и подсчитываются в ней. Аналого-цифровой преобразователь 17 осуществляет ввод эначе11660 ния опорного постоянного напряжения в цифровом коде в микро-ЭВМ 15.

Микро-ЭВМ 15 вычисляет добротность и резонансную частоту исследуемой резонансной системы по формулам 5

Г(с

О Т

„1

Т о t0 цифровой индикатор 16 индицирует значения добротности и резонансной частоты исследуемой резонансной системы 2.

Использование предлагаемого цифро- 15 вого измерителя добротности резонанс- ной системы обеспечивает по сравнению с используемым в настоящее время измерителем добротности Е 9-5 ряд . преимуществ. Ошибка измерения до- 20 бротности и резонансной частоты уменьшается от 10 до 0,1-0,157 за счет автома11 4 тизации процесса измерения и уменьшения методической и инструментальной погрешности измерения, Устранение ручной механической настройки измерителя значительно повышает производительность измерений и позволяет применить предлагаемый цифровой измеритель добротности в автоматйзированных системах контроля. Кроме того, предлагаемый. цифровой измеритель добротности по сравнению с известным обладает дополнительным.преимуществом, состоящим в том, что для получения результата измерения достаточно одноразового возбуждения исследуемой резонансной системы. Это также повышает производительность измерений, особенно в тех случаях, когда исключено повторное проведение эксперимента или его воспройзведение требует больших материальных затрат и времени.

116б011

Составитель Л. Сорокина

Техред И.Асталош Корректор М. Самборская

Редактор Н. Даикулич

Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11,3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4305/39

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, уч. Проектная, 4