Устройство для определения боковой чувствительности датчиков вибрационных и ударных ускорений Советский патент 1985 года по МПК G01P21/00 

«

00 О 00 Изобретение относится к испытательной технике, а именно к вибрацио ным установкам для определения метро логических характеристик датчиков вибрационных и ударных ускорений, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Боковая чувствительность датчиков виорационных и ударных ускорений (в дальнейшем - датчиков) представляет собой векторную величину, модул которой изменяется в зависимости от направления действия возбуждающего ускорения. Для полной характеристики этого вектора необходимо иметь круговую диаграмму боковрй чувствительности датчика. Известно устройство для определения боковой чувствительности датчиков, основанное на допущении, что диаграмма представляет собой фигуру определенной геометрической формы построить которую можно на основе ограниченного числа измерений. Так, например, если диаграмма имеет форму восьмерки, состоящей из двух смежных окружностей, ее можно построить измерив боковую чувствительность по четырем направлениям ij . Однако очень часто большое количество датчиков имеют диаграмму боковой чувствительности сложной несимметричной формы, для точного построения которой необходимы непрерывные измерения в пределах полного угла в 360°. Такая возможность в известных ус ройствах обеспечивается только при . очень большом количестве измерений, требующих недопустимо больших затрат времени. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является виб рационная установка, содержащая задаюгщй генератор, одностепенной элек тродинамический вибростенд, узел крепления и поворота датчика и измеритель сигнала с датчика. Задающий генератор возбуждает синусоидальные колебания вибростенда, на подвижном столе которого закреплен исследуемый датчик таким образом, что его рабочая ось расположена под углом 90 к оси вибратора с возможностью поворота (вручную .при остановке вибростенда) датчика вокруг его рабочей оси на различные углы в пределах 360 . Измеряя сигнал с датчика при различных углах его установки, можно определять его боковую чувствительность в заданных направлениях 2, Однако ввиду ограниченного числа измерений указанное устройство имеет малую точность определения диаграммы боковой чувствительности датчиков, у которых она имеет сложную несимметричную форму. Повьш1ение точности может быть достигнуто толькхэ за счет увеличен Я числа измерений, что приводит к 1езкому увеличению общего времени (нятия диаграммы боковой чувствительности, т.е. снижению производите; :ьности труда. Цель 1 зобретения - повьшхение точности определения диаграммы боковой чувствительности с одновременным сокращеш;ем времени ее снятия (т.е. повьш1енигм производительности труда). Поста ленная цель достигается тем, что в ус:ройстве для определения боковой чу ствительности датчиков вибрацио :ньгх и ударных ускорений, содержащем вибростенд с возбудителем, заданщий генератор и измеритель сигнала, подключаемый к исследуемому датчику, вибростенд вь полнен двухстепеннык, а в устройство дополнитель но введе ы квадратурный генератор, два бала1;сных модулятора, два перемножител : и самопишущий прибор, причем первый и второй возбудители вибро стенда подключены через первые входы балансные; модуляторов к задающему генератору, а через вторые входы - к выходам вадратурного генератора, эти же ВЫХОДЕ квадратурного генератора соответственно через два перемножителя сое;,инены с входами регистратора, Втс рые входы перемножителей соедннень; с вь ходом измерителя сигнала дат ика. На приведена блок-схема устройст а. Устройство содержит задающий генератор 1, квадратурнь й генератор 2, два балансных модулятора 3 и 4, двухстепенной вибростенд 5, измеритель сигнала с датчика 6, два перемножителя 7 и 8 и регистратор 9 (двухко-ординатньй графопостроитель). Задающий генератор 1 через сигнальные входы балансных модуляторов 3 и 4 соединен с входами X и У вибростенда 5. Квадратурный генератор 2 подключей к модуляцио 1ным входам балансНЬ Х модуляторов и параллельно к первым входам перемножителей 7 и 8, вторые входы которых соединены с выхо5 11

дом по постоянному напряжению измерителя сигнала с датчика 6, а выходы подключены к входам Х и У регистратора 9. Исследуемый датчик 10 установлен на подвижном столе вибростенда и подключен к измерителю сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает синусоидальный сигнал, на частотеi котсфого должен колебаться подвижный стол вибростенда 5 и сйиматься диаграмма боковой чувствительности датчика 10. Квадратурный генератор 2 вырабатывает синусоидальный инфранизкочастотный сигнал, с частотой коуорогоF (порядка 0,01-0,02 Гц) должен вращаться вектор колебания платформы вибростенда 5.

Для осуществления такого режима на входы Х и у вибростенда сигналы возбуждения от генератора 1 подаются через балансные модуляторы 3 и 4, промодулированные сдвинутыми на 90 сигналами квадратурного генератора 2. Установленный на подвижном столе вибростенда 5 датчик 10

2803 4

подвергается воздействию синусоидальч кого ускорения постоянной амплитуды, вектор которого медленно вращается с частотой F вокруг рабочей оси дат- - чика на угол ЗбО.

Снимаемый с датчика сигнал контролируется с помощью измерительного прибора 6, например милливольтметра, выход которого по постоянному напряжению подается на два.умножителя 7 и 8. На вторые входы умножителей поданы сигналы с выходов квадратурного генератора. В результате этого на входы Х и у регистратора поступа с ЮТ инфранизкочастотные .напряжения, пропорциональные составляющим боковой чувствительности датчика по осям Х и У в функции от угла поворота вектора колебания стола вибростенда. Если в качестве регистратора использовать двухкоординатный графопостроитель, он будет вычерчивать диаграмму боковой чувствительности датчика.

Предложенное устройство позволяет повысить достоверность и точность измерения сложных диаграмм боковой, чувствительности датчиков ускорения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОКОВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДАТЧИКОВ ВИБРАЦИОННЫХ И УДАРНЬК УСКОРЕНИЙ, содержащее вибростенд с возбудителем задающий генератор и измеритель сигнала, подключаемый к исследуемому датчику, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, вибростенд выполнен двухстепенным, а в устройство дополнительно введены квадратурный генератор, два балансных модулятора, два перемножителя и самопишущий прибор, причем первый и второй возбудители вибростенда подключены через первые вхсды балансных модуляторов к задающему генератору, а через вторые входы - к выходам квадратурного генератора, эти же выходы квадратурного генератора соответственно через два перемножителя соединены с входами регистратора, вторые входы перемножителей соединены с выходом измерителя сигнала (Л датчика.