Устройство для измерения частоты собственных колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01H13/00 

12 Изобретение относится к измерительной технике, может быть использо вано при исследовании, разработке и производстве герметизированных магнитоупрявляемых контактов (герконов) и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1070432. Цель изобретения - повышение точности измерения собственной частоты колебаний геркона за счет устранения влияния магнитного поля. На фиг.1 изображена структурная схема устройства для измерения частоты собственных колебаний; на фиг.2 схема сигналов, проходящих в устройстве. Устройство содержит усилитель I мощности с подключенными к его выходу частотомером последовательно соединенными преобразователем 3 сину- 20 соидальньпс колебаний в прямоугольные импульсы, дифференцирующим каскадом 4 и управляемым генератором 5 икпульсов возбуждения, образующими формирователь 6 сигнала возбуждения, к выхо- 25

ду которого подключена катушка 7 возбуждения, а выход усилителя 1 мощности подключен к выходу регулятора 8 .глубины обратной связи, первый 9 и второй 10 вибропреобразователи, размещенные на выводах геркона 11 и подключенные через переключатель 12 к входу регулятора 8 глубины обратной связи, блок 13 управления, первый выход которого подключен к управляющему входу регулятора 8 глубины обратной связи, второй выход - к вьтрямителю 14, выход которого подключен к катушке 15 управления, а также последовательно соединенные входной уси литель 1.6, фазовращатель 17 и полосо вой фильтр 18j выход которого подклго чен к входу усилителя 1мощности, и блок 19 автоматической регулировки усиления, вход которого подключен к .контрольному выходу усилителя мошрос ти, первый выход - к yпpaвJ;яющeмy входу входного усилителя 6, а второй - к управляющему входу генератора 5 импульсов возбуждения. Устройство работает следуюшим образом. Контролируемый геркон 11 помещают в зону действия магнитных полей каi тзтлек 7 и 15 и присоединяют механически выводы его контакт-деталей к пьезоэлектрическим преобразователям 9 и 10. Затем один из них с помощью

КИМ преобразователям 9 и 0 и с одного из них в зависимости от положения переключателя 12 поступают на вход регулятора 8 глубмны обратной связи с частотой, равной частоте собственньЕх механических колебаний контактдетапей. Электрические колебания усиливаются входным усилителем 16, ИХ фаза корректируется фазовращателем 17, а полосовой фильтр 18 отсеивает возможные помехи и пропускает колебания лишь в небольшом диапазоне о;кидаемых частот соответствугош,их возможным частотам собственных колеба61переключателя 12 подключают к входу регулятора 8 глубины обратной связи. После этого начинает работать блок 13управления, осуществляя заданную последовательность воздействий на конт -олируеный геркон 1 i и взаимодействие элементов всего устройства. При этом первоначально с выпрямителя 14подается нмпульс постоянного тока в катушку 15 управления, с помощью которой осуществляется воздействие на контакт детали геркона 11 импульсом магнитного поля постоянного направления, в результате чего геркон 1 ориентируется в нужном положении по отношению к катушке 7 возбуждения и пьезоэлектрическим преобразователям 9 и 10, а его контакт-детали при этом замыкаются. Затем подача тока в катушку 15 управления прекращается, что приводит к размыканию контактдеталеи геркона iJ и возникновению в них собственных колебаний. Механические колебания контактдеталей передаются пьезоэлектричесний контакт-деталей, после чего эти колебания усиливаются усилителем 1 мощности. Усиленные синусоидальные колебания электрического тока с частотой и фаз&й, соответствующими частоте и фазе собственных колебаний контактдеталей контролируемого геркона 1i, сформированные в регуляторе 8 глубины обратной связи, поступают на вход формирователя 6 ситнала возбуждения геркона 11..Синусондгльные колебания (фиг.2а). с помошью преобразователя 3 превращаются в прямоугольные импульсы (фиг.22) образом, что моменты времени, соответствующие фронту и спаду импульсов, строго совпадают с моментами перехода си11усоида1 ькых колеГэаний через нуль, а затем поступают на вход дифференцирующего каскада 4. Разнополярные короткие импульсы (фиг.2&) с выхода дифференцирующего каскада 4 запускают своими фронтами упразвл емый генератор 5 импульсов возбуждения, вырабатывающий короткие импульсы (фиг.2г), длительность которых значительно меньшепериода колебаний контакт-деталей, а время их появления соответствует моментам прохождения синусоидальных -колебаний через нулевой уровень. Сформированные таким образом импульсы подаются на катушку 7 возбуждения, где их энергия преобразуется в энергию магнитного поля переменного направления. Полученным переменным полем осуществляется воздействие на контакт-детали геркона II для поддержания в них незатухающих сббственных колебаний. Для предотвращения нарастания либо затухания амплитуды колебаний контакт-деталей геркона 11 служит блок 19 автоматической регулировки усиле ния. Сигналы колебаний регистрируются

частотомером 2 с выхода усилителя I мощности. .

Формула- изобретения

1.Устройство для измерения частоты собственных колебаний по авт. св № 1070432, отличающеес я тем, что, с целью повьппения точности измерения, оно снабжено формирователем сигнала возбуждения геркона, вход которого подключен к выходу усилителя мощности, выход - к катушке возбуждения, а управляющий вход соединен с вторым выходом блока автоматической регулировки усилия.

2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что формирователь сигнала возбуждения геркона выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя синусоидальных колебаний в прямоугольные импульсы, дифференцирующего каскада и управляемого генератора импульсов возбзокдения.

Изобретение относится к измериteльнoй технике, может быть использовано при исследовании, разработке и производстве герконов и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1070432.Цель дополнительного изобретения - повышение точности измерения частоты собственных колебаний за счет снабжения устройства формирователем сигнала возбуждения геркона в виде последовательно соединенных преобразователя синусоидальных колебаний в прямоугольные импульсы, дифференцирукнцего каскада и управляемого генератора импульсов возбуждения. В результате эт.ого незатухающие колебания в системе поддерживаются передачей энергии в короткие промежутки времени, соответствующие исходному ненапряженному положению колеблющихся контакт-деталей герко€ на. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

Фиг.

фи.2