Устройство для измерения частоты собственных колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01H13/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулятор глубины обратной связи вьтолнен в виде последовательно соединеннЕлх входного усилителя, фазовращателя и полосового фильтра, а также блока автоматической регулировки усиления ,вход которого подключен к контрольному выходу усилителя мощности ,а выход - к управляющему входу входного усилителя.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее усилитель мощности, выход которого подключен к катушке возбуждения и частотомеру, а вход поцключен к выходу регулятора глубины обратной связи, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено первым и вторым вибропреобразователями, размещаемыми на выводах геркона, подключенньоЛ к входу регулятора глубины обратной связи, блоком упрсшления, первый выход которого подключен к управляющему входу регулятора глуби.ны обратной связи, второй.выхсщ - к запускающему входу частотомера, и подключенньаш к трёть: ему выходу блока управления последовательно соединенными выпрямителем и катушкой управления.. (Л

Изобретение относится к виброизме рительной технике и может быть использовано при исследовании парамет ров герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов). Известно устройство для измерени резонансных частот изделий, содержа щее задающий генератор, пьезоэлектрический преобразователь, согласующие усилители, осциллограф и вольтметр. Устройство также снабжено измерительным мостом, в одно из плеч которого включен пьезоэлектрический преобразователь, а в другре конденсатор, емкость которого равна емкости пьезоэлектрического преобра зователя Недостатки указанного устройств л, ва - высокая трудоемкость и иизкая точность измерения резонансных частот механических колебаний изделий. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения частоты собственных колебаний, содержгицее усилитель модности, выход которого подключен к катушке возбуждения и частотомеру, а вход подключен к выходу регулятора глубины обратной связи 23. Недостатком известного устройств является низкая точность определени резонансных частот из-за возможности возбуждения устройства на частотах, кратных резонансным, а Тс1кже фазового искажения в цепи. Цель изобретения - повышение точ ности. Поставленная цель достигается те что устройство для измерения частоты собственных колебаний, содержа щее усилитель мощности, выход которого подключен к катушке возбуждени и частотомеру, а вход подключен к вы ходу регулятора глубины обратной св зи, снабжено первым и вторым вибропреобразователями, размещаемыми на выводах геркона, подключенными по входу регулятора глубины обратной связи, блоком управления, первый выход которого подключен к управляю щему входу регулятора глубины обрат ной связи, второй выход - к запускаю щему входу частотомера, и подключен ными к третьему выходу блока управления последовательно соединенными выпрямителем и катушкой управления, Кроме того, регулятор глубины обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных входного усилителя, фазовращателя и полосового фильтра, а также блока автоматической регулировки усиления, вход которого подключен к контрольному выходу усилителя мощности,.а выход к управлякнцему входу входного усилителя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения частоты собственных колебаний содержит усилитель 1 мощности с подключенными к его выходу катушкой 2 возбуждения и частотомером 3, а вход подключен к выходу регулятора 4 глубины обратной связи, первый 5 и второй 6 вибропреобразователи, размещаемые на выводах геркона 7 и подключенные через переключатель 8 к входу регулятора 4 глубины обратной связи, блок 9 управления, первый выход которого подключен к управлякяцему входу регулятора 4 глубины обратной связи, второй выходк запускаквдэму входу частотомера 3, а третий выход - к выпрямителю 10, которого подключен к катушке 11 управления, а также последовательно соединенные входной усилитель 12, фазовращатель 13 и полосовой фильтр 14, выход которого подключен к входу усилителя 1 мощности, и блок 15 автоматической регулировки усиления, вход которох о подключен к контрольному ввлходу усилителя 1 мощности, а выход - к управляющему входу входного усилителя 12. Устройство работает следующим . . образом. Контролируемый геркон 7 помещают в зону действия магнитных полей ка;Тушек 2 и 11 и присоединяют механически выводы его контакт-деталей к пьезоэлектрическим вибропреобразователям 5 и 6. Затем один из пьезоэлектрических преобразователей подключают с помощью переключателя 8 к входу входного усилителя 12. После этого начинает работать блок 9 управления, осуществляя заданную по следовательность воздействий на кон ролируемый геркон 7 и. взаимодействи элементов всего устройства. При это первоначально с выпрямителя 10 пода ется импульс пост,оянного тока в катушку 11 управления, с помощью кото рой осуществляется воздействие на контакт-детали геркона импульсом магнитного поля.постоянного направления, в результате чего геркон ори ентируется в нужном положении по отношению к катушке 2 возбуждения, и его контакт-детали при этом смыкаются. Затем подача тока в катушку 11 управления резко прекращается что приводит к размыканию контактдеталей геркона и к возникновению в них собственных колебаний. Механи ческие колебания контакт-деталей передаются пьезоэлектрическим вибропреобразователям 5 и 6 и с одного из них, в зависимости от положения переключателя 8, на вход входного усилителя 12 .поступают электрически колебания с частотой, равной частоте- собственных .механических колебаний контакт-детали. Электрические колебания усиливаются входным усилителем 12, их фаза корректируется фазовращателем 13, а полосовой фильтр 14 отсеивает возможные помехи и пропускает колебания лишь в небольшом диапазоне ожидаемых часто соответствующих возможным частотам собственных колебаний контакт-деталей контролируемых герконов, после чего эти колебания усиливаются усил телем 1 мощности. Таким образом, усиленные колебан электрического тока с частотой и фазой, соответствующими частоте и фазе собственных колебаний контактдеталей контролируемого геркона 7, сфоркмрованные в регуляторе 4 глуг бины обратной связи, подаются на ка тушку 2 возбуждения, где их энергия преобразуется в энергию магнитного поля переменного направления. Полученным переменным магнитным полем осуществляется воздействие на контакт-детали геркона 7 для поддержания в них незатухающих собственных колебаний. Для предотвращения нарастания амплитуды колебаний контактдеталей в описанной автоколебательной системе предусмотрен блок 15 автоматической регулировки усиления, что обеспечивает постоянную амплитуду колебаний в этой системе на таком уровне, чтобы не происходило касания колеблющихся контакт-деталей геркона 7. В результате в системе геркон 7 - пьезоэлектрический вибропреобразователь 5 (6) - регулятор 4 глуби№1 обратной связи возникают стабильные колебания с частотой, соответствующей частоте собственных колебаний контакт-деталей контролируемого геркона. Для измерения этой частоты используется электронно-счетный частотомер 3, подключаемый к выходу усилителя 1 мощности. При необходимости измерения частоты собственных колебаний второй контакт-детали контролируемого геркона 7 (в случае, если контакт-детали не симметричны) 4oжнo поставить переключатель 8 в другое положение и повторить описанный вьоце процесс изм мерения. Таким же способом можно измерять высшие гармоники собственной частоты контакт-деталей, перестраивая полосу пропускания полосового фильтра 14 на диапазон частоты измеряемой гармоники. Использование предлагаемого уст ройства позволяет повысить точность измерения резонансных частот контакт-деталей герконов как на основ- . ной частоте, так и на высших гармо-. никах, а также автоматизировать процесс измерения.