Устройство для испытания на воздействие случайной вибрации

Устройство для испытания на воздействие случайной вибрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ

Союз Соееижня

Социалистических

Ресйублик

<«> 868401 (61) Дополнительное к аат. саид-ву (22) Заявлено 3001.80 (21) 2883792/18-26 (51)М. Кл.з

6 01 М 7/00 с присоединением заяакм Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300981. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 3009.81 (53) УДК 620.178. 53 (088. 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ HA ВОЗДЕЙСТВИЕ

СЛУЧАЙНОЙ ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к воспроиз- ведению и анализу случайной вибрации при испытании объектов.

Известно устройство для испытания на воздействие случайной вибрации, . содержащее полосовые фильтры с полосой пропускания, плавно регулируемой посредством варикапов fl).

Недостатком устройства является невозможность работы в низкочастотном диапазоне, невозможность переключения фильтров по заданной программе, большая температурная нестабильность фильтров и сравнительно большой коэффициент непрямоугольности 15 каждого звена фильтра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для испытания на воздействие случайной вибрации, содержащее генератор шума, подключенный к его выходу набор полосовых фильтров, ячейки которых выполнены из операционного усилителя и двух RC-цепей, и сумматор, подключенный к выходам. фильтров (2)Недостатком данного устройства является малое быстродействие вследствие ограниченной скорости переключения частотных полос.. ЗО

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжейо генератором импульсов, делителем частоты, дешифратором, входным регистром, элементом И, конвертором уровня, двумя эле ктронными ключами в каждой ячейке полосового фильтра, при этом входы элемента И соединены с выходами делителя частоты, который подключен к генератору импульсов, выход элемента И через конвертор уровня соединен с управляющими входами электронных ключей каждой ячейки полосового фильтра, первый электронный ключ включен между первым выходом второй RC-цепи и заземляющей шиной, а. второй электронный ключ включен между вторым выходом второй RC-цепи и входом первой ,RC-цепи.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; иа фиг. 2-5 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор l шума, подключенный к его входу набор полосовых фильтров 2, каждый из которых содержит ячейки 3, 4 и 5, соединенные последовательно, каждая ячейка выполнена из операционного усили868401

Формула изобретения геля б, двух RC-цепей 7 и 8 и двух электронных ключей 9 и 10. Кроме того, устройство для испытания на воздействие случайной вибрации содержит конвертор 11 уровня, элемент И 12, генератор 13 импульсов, делитель 14 частоты, дешифратор 15, входной регистр 16 и сумматор 17, подключенный к выходам фильтров. На чертеже также показана выходная шина 18 и шина 19 управления. Входы элемента И 12 динены с выходами делителя 14 частоты, который подключен к генератору

13 импульсов. Делитель частоты представляет собой счетчик, разрядные входы которого соединены через дешифратор 15 с входным регистром 16, который управляется внешним сигналом по шине 19 управления ° В ячейках 35 каждого фильтра использованы ВСцепи нина с электронными ключами в цепи резисторов, включенные в цепь 20 обратной связи операционного усилителя б.

Выход элемента И 12 через инвертор 11 уровня соединен с управляющими входами электронных ключей 9 и 10 25 каждой ячейки 3-5 полосового фильтра, первый электронный ключ 9 включен между первым выходом второй RC-цепи

8 и шиной 20, а второй электронный ключ 10 включен между вторым выходом второй RC-цепи 8 и входом первой RCцепи 7.

Частота настройки ячейки фильтра

1пределяются выражением (<-.

М)1 35 а (йФгзк)(ки+),)сФ си где R, С вЂ . сопротивление и емкость элементов первой (интегрирующей) RC-цепиу

R, С вЂ” сопротивление и емкость .40 элементов второй (дифференцирующей) RC-цепи; г — внутреннее сопротивление электронного ключау

6 — скважность сигнала с ши- 45 ротно-импульсной модуляцией (шИМ), управляющего электронными ключами °

Устройство работает следующим образом. 50

От генератора 1 шума сигнал с равномерным спектром поступает на входы фильтров 2. Полоса пропускания каж дого фильтра может переключаться по октавам в зависимости от закона, задава фкого внешним программным устpoAc@eoM (не показано).

Сигнал опорной частоты с генератора 13 импульсов поступает на вход делителя 14 частоты, представляющего собой последовательный двоичный счет" 60 чык, коэффициент деления частоты ко- торого изменяется от двух на верхней частоте фильтра до 2" на нижней частоте фильтра, где n — номер старшего разряда счетчика. Коэффициент деле- 65 ния частоты устанавливается входным регистром 16 и дешифратором 15 в соответствии с кодом, поступающим по шине 19 управления с внешнего. программного устройства.

При этом на разрешающих выходах дешифратора 15 устанавливается уровень 1, а на остальных-уровень 0 . Например, если уровень 1 установлен на первом входе (б(= 2, n = 1, фиг. 2), то это соответствует коэффициенту пересчета 2 и верхней частоте фильтра Й = 32 кГц, если уровень 1 установлен на первых трех входах (фиг. 3), то это соответствует коэффициенту пересчета 2, — l6 кГц, так как первый триггер делителя 14 частоты, определяющий верхнюю частоту, работает постоянно.

При и = 3 и = 8 кГц (фиг. 4) и т.д. С каждого выхода делителя 14 частоты сигнал поступает на элемент И 12, где формируется управляющий сигнал низкого уровня соответствующей скважности (фиг. 5a). С выхода элемента И

12 сигнал низкого уровня поступает на конвертор 11 уровня, где преобразуется в симметричный сигнал высокого уровня, необходимый для управления электронными ключами 9 и 10 (фиг.5б) .

Длительность импульса первого триггера делителя 14 частоты определяет длительность времени, в течение которого электронные ключи 9 и 10 замкнуты, а длительность периода с выхода старшего разряда определяет период управляющего сигнала с ШИМ.

Сформированный в каждом фильтре шумовой сигнал заданного энергетического спектра суммируется в сумматоре 17 и с выходной шины 18 поступает на усилитель мощности вибростенда (не показан).

Таким образом, в предлагаемом устройстве коммутация и перестройка фильтров осуществляются ШИМ-сигналом, а формирование полосы пропускания каждого фильтра осуществляется за счет сочетания дифференцирующих и интегрирующих цепей. з

Устройство для испытания на. воздействие случайной вибрации, содер-. жащее генератор шума, подключенный к его выходу набор полосовых фильтров, ячейки которых выполнены из операционного усилителя и двух RCцепей, и сумматор, подключенный к выходам фильтров, о т л ы ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено генератором импульсов, делителем частоты, дешифратором, выходным регистром, элементом И, конвертором уровня, двумя электронными ключами в каж868401

Умам.! дой яаейке полосового фильтра, при этом входы элемента И соединены с выходами делителя частоты, который подключен к генератору импульсов, выход элемента И через конвертор уровня соединен с управляющими входами электронных ключей каждой ячейки полосового фильтра, первый электронный ключ включен между первым выходом второй RC-цепи и занемляющей шиной, а второй электронный ключ включен между вторым выходом второй нцепи и входом первой RC-цепи.

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Информационно-измерительная техника. Труды Рязанского радиотехнического института. Вып. 39, 1972, с. 225-232.

2. Авторское свидетельство СССР

9 393631, кл. G 01 И 7/00, 1970 (прототип).

8б8401

gl7 g (у) Составитель A.×èñòÿêoâ

Техред Т.Маточка Корректор М.Демчик

Редактор В.Петраш

Заказ 8304/53 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

РыхИ

ЗЛР/йЖ7 7 N

ВиА И Jwh

А ю7У Р ууо6ня

/ р 8/Г/ф

Рое, Ф