Самонастраивающийся измеритель собственной частоты механических колебаний

Самонастраивающийся измеритель собственной частоты механических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ((()543B36

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.01.75 (21) 2101254/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

401 Н 3/04!

::.:óäàðñTâåííb)é номитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отнрытий (43) Опубликована 25,01 77.Б(оллетень № 3 (53) уДК 531 76 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 08.04.77

В. М. Кодрянский, А. Г. Кононенко, Ю. A. Масюренко и А. D. Ниженский (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВАЮШИИСЯ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к измерению механических величин и может быть использовано для измерения собственной частоты колебаний механических деталей.

Известны устройства для определения соб-5 ственной частоты механических деталей (3), основанные на использовании метода затухаюших колебаний. В указанных устройствах для повышения точности применяют избирител ные усилители, которые должны настраивать-ip ся на частоту входного электрического сигнала, соответствуюшую частоте механических колебаний. Применение известных систем автоматической настройки, содержаших частотный дискриминатор и систему автоматичес- 15 кого регулирования параметров колебательного звена, при быстро затухаюшем характере процесса невозможно из-за инерцион-. ности частотного дискриминатора.

Наиболее близким техническим решением 20 является устройство для определения собственной частоты деталей методом. затухаюших колебаний (" ), в котором осушествляется настройка избирательного усилителя на частоту механических колебаний. Оно содержит 25 датчик, избирательный усилитель на основе

ВС-фильтра с двойным Т-образным мостом, схему ут(равлении, вентиль, первый с. етчик импульсов, соединенные последовательно генератор счетных импульсов, связанный через делитель частоты с вентиле(., второй счетчик импульсов, первь(й ьход которого соединен с генератором, второй вход — со схемой совпадения, триггер формирователь, вход которого соединен с выходом схемы совпадения, а выход с частотомером.

Однако известное устройство обладает низким быстродействием, так как настройка избирательного усилителя на измеряемук. частоту производится в нем оператором за несколько циклов возбуждения детали.

11елью изобретения является повышение быстродействия настройки на измеряемую частоту.

Это достигается тем, что устройство дополнительно снабжено регистром памяти, вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, а резисторы двойного

Т-образного моста выполнены в виде цифровых управляемь(х сопротивлений, управляюшие

543 83 :—

3 входы которых соединены с выходом регистра памяти.

Между расстройхой колебательной системы и регулирующим воздействием имеется строгая, однозначная взаимосвязь, так как пери- од собственных колебаний активных РС-фильм ров с двойными Т-образными мостами прямо пропорционален значеник> сопротивлений плеч моста. Это позволяет произвести автоматическую настройку на измеряемую частоту в 10 течение одного периода исследуемого сигнала, На чертеже представлена схема устройства, содержащая датчик 1, преобразующий колебания детали в электрический сигнал, избирательный усилитель 2, в цепь обратной связи ко- 15 торого вхлючен перестраиваемый двойной

Т-образный v.îñò, схему управления "-., генератор счетных импу-льсов 4, делитель частоты 5 с коэффициентом деления, равным двум вентиль 6, первый счетчик импуль- 20 сов 7, схему совпадения- кодов 8, второй счетчик импульсов 9, триггер-формирователь

10, частотомер 11, регистр памяти 12, три цифровых управляемых сопротивления 13-15.

У стройство работает следующим образом.

Перед измерением избирательный усилитель

П

2 настроен на ожидаемую частоту измере и н я. ри возбуждении колебаний в детали, например ударом, возникшие при этом свободные затухающие колебания детали преобразуются датчихом 1 в электрические сигналы и подаются на вход избирательного усилителя 2.

Выходное напряжение избирательного усилителя 2 поступает на схему управления 3, которая осушествгяет задерж:ку измерения частоты на время, необходимое для окончания переходного процесса в детали цосле ее возб уждения, и открывает вентиль 6 на время, равное одному периоду исследуемого напряже40 ния, после чего схема управления 3 блокируется.

Во время открытого состояния вентиля

6 ч счетные импульсы с выхода генератора счетнь х импульсов 4 через делитель частоть.

5 с коэффициентом деления, равным двум, поступают на перв и счетчик импульсов 7.

Число и мпульсов, поступившее на этот счетчик, пропорционально времени открытого состояьия вентиля 6, т. е. периоду колебаний исследуемого напряжения. Кроме того, с етные импульсы генератора счетных импульсов 4 поступают на вход второго счетчика импульсов 9, который работает в непрерывном режиме. Выходы всех разрядов счетчиков

7 и 9 подаются на схему совпадения кодов 8, на выходе которой появляется сиг нал каждый раз, как только число импульсэв в счетчике 9 =танет равкэ числу импульсэв в счетчике 7. Сигнал с выхода сэвпадения кэдэв 8 устанавливает в нуль счетчик импульсов 9, после чегэ начинается нэвый цикл работы счетчика 9„Импульсы с выхода схемы сэвпадекия кэдэв 8 пэдаются на счетный ахоп триггера-фэрмирэвателя 10, а частота выхэднэгэ напряжения триггера-формирэвателя 10 измеряется частэтэмерэм 11.

Однэвремекнэ в процессе измерения частэты цифровэй хэд, зафихсирэвакный в счетчике 7, и сээтветстзуюший пер оду кэлебакии исслецуемэгэ слгнала имцульсэм сэ схе-мы управления 3 переносится —: регистр памяти 12. Последний устанавливает значения цифровых управляемых сопротивлений 1 3, 14 и 15,. соответствующие схэррехтирэван = ному значению частоты HBcTpDHKB избирательнэгэ усилителя 2.

Таким эбразэм, при измерении частэты быстрэзатухающих процессов предлагаемым устройством прэизвэдится автэматическая настройка ка измеряемую частоту исследуемэгэ сигнала кепэсредствгкнэ в процессе ,измерения.

Формула изобретения

Самонастраивакшийся измеритсль собственной частоты механических колебаний, содержащий датчик, избирателькый усилитель на основе Р. -фильтра с двойным Т-образным мостом, схему управления, вектиль, первый счетчих импульсов, соединенные последовательно, генератор счетных импульсов, связакныи через делит ль - .Bñòñòû с вентием, второи счетчик и пул сов, EBGBb .é вход которого соединен с генератором, второй вход — со схемой совпадения, триггер-формирователь, вход которого соединен с выходом схемы совпадения; а выход - с частотомером, отличающийся тем 1 что, с цсльк повышения быстродействия настройки на измеряемую частоту, он снабжен регистром памяти, вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов

М а резисторы двойного Т-образного моста

BLIII0JIHeHbI в виде цифровых управляемых сопротивлений, уцравляюшие входы которых соединены с выходом регистра памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Б, Х. Кривицкий "Автоматическоеслежение за частотой" Энергия, М., 1974 г.

2. Авторское свидетельство СССР

Ль 474698, G-OI Н 11/СО, 1973 (протс тип), 543М6

Составитель В. Кодрянский

Редактор Сторчевская Техред О. Луговая Корректор В. Куприянов

Заказ 1030/60 Тираж 862 Подписное

I1HHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4