Устройство для определения динамических характеристик колебательных систем

Устройство для определения динамических характеристик колебательных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в области экспериментальной физики для измерения декремента колебаний, добротности, внутреннего трения. Целью изобретения является упрощение устройства и повьшение надежности работы за счет построения устройства из меньшего (по сравнению с прототипом) количества функциональных блоков. Выход компаратора верхнего уровня подключен к R-входу первого триггера. Выход компаратора нижнего уровня подключен к входам С первого и второго триггеров. Инвертор своим входом подключен к выходу второго триггера, а выходом - к входу регистрирующего устройства. При этом затухающий сигнал с вибропреобразователя, поступающий на входы компараторов верхнего и нижнего уровня в зависимо с сти от его амплитуды по отношению к порогам А1 и А2 компараторов, преоб (О разуется в последовательность импульс сов на входе регистрирующего устройства . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 Н 15 00 м..с»

1 ц1

1 л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906438/24-28 (22) 05.06.85 (46) 30.11.86. Бюл, Р 44 (71) Воронежский политехнический институт (72) Ю.К.Нетусов, А.Л.Беляков, Ю.С,Балашов и В.А.Ломовской (53) 534-16.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 500500, кл. G 01 Н 15/00, 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ (57) Устройство относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в области экспериментальной физики для измерения декремента колебаний, добротности, внутреннего трения. Целью изобретения является

„.ЯО„„1273747 А 1 упрощение устройства и повышение надежности работы за счет построения устройства из меньшего (по сравнению с прототипом) количества функциональных блоков ° Выход компаратора верхнего уровня подключен к R-входу первого триггера. Выход компаратора нижнего уровня подключен к входам С первого и второго триггеров. Инвертор своим входом подключен к выходу второго триггера, а выходом — к входу регистрирующего устройства. При этом затухающий сигнал с вибропреобразователя, поступающий на входы компараторов верхнего и нижнего уровня в зависимо сти от его амплитуды по отношению к порогам А1 и А2 компараторов, преобразуется в последовательность импульсов на входе регистрирующего устройства. 1 ил.

1273747

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для измерения динамических характеристик механических коле-. бательных систем при исследовании 5 свойств материала путем измерения внутреннего трения, коэффициента поглощения энергии или тангенса диэлектрических потерь, а также для измерения логарифмического декремента за- 10 тухания, добротности и других параметров, характеризующих свойства электрических колебательных систем.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности в работе -путем его построения из меньшего числа функциональных блоков.

На чертеже изображена схема устройства для определения динамических характеристик колебательных систем.

Устройство содержит компаратор 1

1 верхнего уровня, подключенный своим входом к входу компаратора 2 нижнего

25 уровня и выходу вибропреобразователя (не показан), а выходом подключен к входу К первого триггера 3, второй триггер 4, подключенный своим входом

С к входу С первого триггера 3 и выходу компаратора 2 нижнего уровня, инвертор 5, подключенный своим входом к инвертирующему входу второго триггера 4, а выходом — к входу S второго триггера 4, причем вход К первого триггера 3 подключен к общему 35 проводу, а его инвертирующий выход подключен к входу Р второго триггера

4, неинвертирующий выход которого соединен с входом регистрирующего устройства (не показано). 40

Кроме того, на чертеже обозначены экспоненциально затухающие продетектированные колебания 6, импульсы 7 на выходе компаратора 2 нижнего уровня; импульсы 8 на выходе компаратора 45

1 верхнего уровня; импульсы 9 на выходе первого триггера 3; импульсы 10 на выходе устройства.

Устройство работает следующим образом. 50

Экспоненциально затухающие продетектированные колебания 6 с выхода вибропреобразователя (не показан) поступают на входы компараторов 1 и 2 верхнего Ai и нижнего А2 уровней. 55

Отношение уровней Ai и А2 может быть равно, например, значению основания натурального логарифма, т.е. A1/А2=е.

Если амплитуда затухающих колебаний 6 превьппает уровень А1, то на выходах компараторов 1 и 2 верхнего и нижнего уровней вырабатываются прямоугольные импульсы 8 и 7 соответственно.

Спад импульсов определяется моментом перехода сигнала 6 через уровни А2 и

А1, а фронт импульсов — моментом перехода спадающего входного сигнала через уровни Aii = А1- d и А 21

А2 — d где и — величина гестерезиса компараторов 1 и 2.

По спаду импульсов 7, поступающих на вход первого триггера 3, последний устанавливается в состояние логического нуля по инвертирующему выходу. Следующий за спадом импульсов 7 спад импульсов 8, поступающих с компаратора 1 верхнего уровня на вход R первого триггера 3, возвращает последний в состояние логической единицы по инвертирующему выходу. Далее по фронту импульсов 7, поступающих на вход С второго триггера 4, происходит запись на его выходы значения сигнала 9, действующего в данный момент времени на входе D. При амплитуде затухающих колебаний 6, превьппающей уровень А1, сигнал 9 в момент прихода фронта импульсов 7 всегдаимеет значение логической единицы. Поэтому с приходом каждого фронта импульсов 7 во второй триггер 4 с его входа D записывается значение логической единицы. Второй триггер 4 охвачен через инвертор 5 обратной связью, устанавливающей его в исходное состояние логической единицы (no неинвертирующему выходу).

Так как в данном случае во втором триггере 4 происходит периодическая запись состояния, эквивалентного исходному, напряжения на его выходах не изменяются, импульсы на выходе устройства отсутствуют.

Если амплитуда затухающих колебаний 6 на входах компараторов 1 и 2 верхнего и нижнего уровней больше уровня А2, но меньше уровня А1, то импульсы 8 на выходе компаратора 1 верхнего уровня не формируются. При этом первый триггер. 3 первым спадом импульсов 7 с выхода компаратора 2 нижнего уровня устанавливается в состояние логического нуля по инвертирующему выходу и остается в этом состоянии, так как отсутствуют импульсы

8, устанавливающие первый триггер 3

Составитель P.Êàìîöêèé

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6467/38 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãîðoä, ул. Проектная, 4

3 -1273 в противоположное состояние. Следующий за спадом импульс 7 осуществляет запись логического нуля сигнала 9 во второй триггер 4, На неинвертирующем выходе последнего устанавливается напряжение логического нуля, а на инвертирующем выходе - логической единицы. Напряжение логической единицы с инвертирующего выхода второго триггера 4 поступает на вход инвертора 5 ° 10

Установившееся напряжение логического нуля на выходе инвертора 5 и, соответственно на входе S второго триггера 4 возвращает последний в исходное состояние. На выходе устройст- 15 ва формируются короткие импульсы. Если амплитуда входного сигнала 6 меньше А2, то напряжение во всех точках схемы и на выходе устройства постоянно. Таким образом, на неинвертирую- 20 щем выходе второго триггера 4 вырабатываются импульсы 10 с частотой входного сигнала 6 только в случае, если амплитуда соответствующих полуволн входного сигнала 6 меньше уров- 25 ня А1, но больше уровня А2. При этом

747 4

N импульсов с выхода устройства регистрируются.

По измеренному значению N может быть определен логарифмический декремент колебаний (затухания) как 3 =2/N

Формула изобретения

Устройство для определения динамических характеристик колебательных систем, содержащее компараторы нижне" го и верхнего уровней, два триггера и инвертор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности в работе, выход компаратора верхнего уровня соединен с входом К первого триггера, выход компаратора нижнего уровня соединен с входами первого и второго триггеров, вход К первого триггера соединен с общим проводом нулевого потенциала схемы, инвертирующий выход первого триггера соединен. с входом D второго триггера, а инвертирующий выход второго триггера через инвертор соединен с его входом S °