Устройство для измерения параметров затухающих колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01H1/00 G01H1/10 

СО

о

00 1C

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее вибродатчик, подключенный к нему усилитель и схему измерения, включающую логарифмический и дифференциальный усилители, отличающееся тем, что, с целью повь|щения точности, оно снабжено вторым логарифмическим усилителем и последовательно соединенными с усилителем компаратором и блоком управления, схема измерения выполнена в виде подключенных к усилителю двух идентичных каналов, состоящих каждый из последовательно соединенных ключа, интегратора и логарифмического усилителя, выходы каналов подключены к дифференциальному усилителю, а выходы блока управления подключены к управляющим входам ключей и интеграторов обоих каналов.

0. /

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения периода и логарифмического декремента колебаний, например, при исследо вании колебаний крутильного маятника.

Известно устройство для измерения пара метров затухающих колебаний, содержащее вибродатчик, подключенный к нему усилитель и схему измерения, включающую логарифмический и дифференциальный усилители. На ленте регистратора в логарифмическом масштабе записываются амплитуды колебаний, по разности которых определяется логарифмический декремент колебаний. Период колебаний определяется по скорости перемещения ленты регистратора и расстоянию между соседними амплитудами колеба.ний 1.

Недостатком устройства является низкая точность, обусловленная невозможностью учета паразитных колебаний в измерительном датчике, возникающих в результате несоверщенства конструкции датчика.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров затухающих колебаний, содержащее вибродатчик, подключенный к нему усилитель и схему измерения, включающую логарифмический н дифференциальный усилители, Ьнабжено вторым логарифмическим усилителем и последовательно соединенными с усилителем компаратором и блоком управления, схема измерения выполнена в виде подключенных к усилителю двух идентичных каналов, состоящих каждый из последовательно соединенных ключа, интегратора и логарифмического усилителя, выходы каналов подключены к дифференциальному усилителю, а выходы блока управления подключены к управляющим входам ключей и интеграторов обоих каналов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диарраимы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения параметров затухающих колебаний содержит вибродатчик I, подключенный к нему усилитель 2 и схему измерения, состоящую из соединенных с выходом усилителя последовательно соединенных компаратора 3 и блока 4 управления и двух идентичных каналов, состоящих из последовательно соединенных в каждом канале ключей 5 и 6, интеграторов 7 н 8 и логарифмических усилителей 9 и 10 выходы которых подключены к дифферен циальному усилителю 11, выходы .блока 4

управления подключены к управляющим входам ключей 5 и 6 и интеграторов. 7 н 8. Устройство работает следующим образом.

Сигнал, например, электромеханического вибродатчнка I через усилитель 2 подается на компаратор 3 и ключи 5 н 6 первого н второго каналов.

Компаратор 3 выделяет момент перехода сигнала через нулевое значение (с отрица0 тельного на положительное, первая полуволна сигнала, фиг. 2, 12) и запускает в момент tj времени блок 4 управления (фиг. 2, 13), который открывает ключ 5 (фиг. 2, 14) первого канала, начинается интегрирование

J входного напряжения первой полуволны интегратором 7. В момент t, времени прн переходе полуволны колебания через нуль (фиг. 2, 12 с положительного на отрицательное) ключ 5 (фиг. 2, 15) закрывается и напряжение, соответствующее интегралу от

0 первой полуволны колебания, хранится в интеграторе 7 (фиг. 2, 16). В момент tj времени выходной сигнал с усилителя 2 переходит через нуль, меняясь с отрицательного на положительное. Блок 4 управления

, открывает ключ 6 (фиг. 2, 17) и начина. ется интегрирование второй полуволны входного сигнала интегратором 8 (фиг. 2, 18). В момент tj времени сигнал переходит через нуль, ключ 6 закрывается (фиг. 2, 17), интегрирование прекращается. Напряжения

о с выходов каналов, пропорциональные логарифмам напряжений интеграторов 7 и 8,вычитаются дифференциальным усилителем 11 (фиг. 2, 19). В этот момент (tg) задним фронтом импульса блока 4 управления с выхода «Т может быть запущен цифровой регнст5 ратор периода затухающих колебаний, а на выходе дифференциального усилителя 11 формируется сигнал, пропорциональный логарифмическому декременту оС контролируемых колебаний.

Q Коэффициент пропорциональности между сигналом на выходе дифференциального усилителя 11 и величиной декремента d. определяется при калибровке, которая осуществляется с помощью стандартного генератора низкой частоты, включаемого вместо виб5 родатчика и формирующего затухающие колебания с известной величиной логарифмического декремента о(.

Использование устройства позволяет снизнть погрешность измерения периода Т и декоемента сС колебаний до 3-4/о. Кроме того, юзволит измерять параметры колебаний любой формы при высоком быстродействии измерений.

Фиг. Z