Устройство для испытания изделий на случайные широкополосные вибрации Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

го сигнала в компаратор 29. CHrHajj с выхода компаратора управляет величиной постоянной интегрирования, выда-: ваемой мультиплексором 30 на вход второго регистра 31, которая определяет работу регулятора 7 постоянной интегрирования. При появлении рассог

1

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для использования в приборостроении, машиностроении и т.д. и является усовершенствованием устройства по авт.св № 1045038.

Цель изобретения - ускорение испытания изделия

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для испытания изде- ЛИЯ на случайные широкополосные вибрации обеспечивается более быстрое устранение рассогласования уровней опорного и мгновенного спектров за счет автоматического изменения постоянной интегрирования.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 1 (ЦАП), возбудитель 2 ко лебаний с вибродатчиком (не изображен), аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), цифровой анализатор 4, спектра, первый сумматор 5, задатчик 6 спектра, регулятор 7 постоянной интегрирования, второй сумматор 8, первый регистр 9, блок 10 памяти, цифровой синтезатор 11, синхрониза- тор 11, содержащий первый генератор 13 тактовых импульсов, последовательно соединенньй с блоком 14 задержки и триггером 15, сигнал с которого вместе с сигналом от второго генератора 16 тактовых импульсов подается на логическую схему И 17, соединенную со счетчиком 18. В состав задат- чика 6 спектра входят счетчик 19 и постоянное запоминающее устройство 20, а блок 10 памяти содержит оперативное запоминающее устройство 21 и счетчик 22. Устройство также содержит накапливающие сумматоры 23 и 24,

ласования опорного и мгновенного спектров сначала происходит быстрое сближение уровней мощности мгновенного и опорного спектров, а затем флуктуации значения мощности мгновенного спектра вокруг опорного спектра. 1 ил.

5

0

5

0

входы которых соединены с задатчиком 6 спектра и с синхронизатором 12, сумматор-вычитатель 25, соединенный с выходом второго накапливающего сумматора 24, который выполняет роль блока перемены знака, а также последовательно соединенные делитель 26, Зжножитель 27, третий сумматор 28, компаратор 29, мультиплексор 30 и регистр 31.

Устройство работает следующим образом,

В начальньй момент при включении питания обнуляется информация в блоке 10 памяти. Значение начального, состоящего из нулевых отсчетов спектра, поступает на вход цифрового синтезатора 11, который на основе обратного быстрого преобразования Фурье формирует временную последовательность отсчетов, поступающих на вход ЦАП 1 , с выхода которого аналоговый сигнал поступает на вход возбудителя 2 колебаний. Сигнал с выхода вибродатчика поступает на вход АЦП 3 и далее на вход, цифрового анализатора 4 спектра. По истечении времени анализа в ячейках памяти анализатора 4 находится число, соответствзтощее амплитуде всех N компонент начального спектра.

Затем осуществляется алгоритм управления, С задатчика 6 спектра и анализатора 4 происходит синхронное считывание Ы пар компонент спектра, начиная с первой,

В этот же момент с выхода мультиплексора 30 значения постоянной интегрирования записываются во второй регистр 31, а первый и второй накапливающие сумматоры 23 и 24 устанавлиг ваются Разность каждой i-й (1 1, к) пары компонент с выхода

312

первого сумматора 5 нака члнвается по сигналу записи регистра 9 (с синхронизатора 12) во втором накапливающем сумматоре 24, а сумма компонент опорного спектра по сигналу записи реги- стра 9 накапливается в первом накапливающем сумматоре 23. Если сумма разностей на выходе второго накапливающего сумматора 24 имеет отрицательный знак, в сумматоре-вьгчитателе 25 происходит ее преобразование в - положительное число той же абсолютной величины. В делителе 26 происхо,.- 27

дит деление суммы

N

В умножителе

происсумму Y R

i-. I

ходит умножение частного от деления на значение постоянной интегрирова

d

ttaiK

На выходе третьего сумма23 формируется величина

см

г1 /v.T% г

IZ(R,-Si )

(1)

ма.кс MQK.C

(1)

25

iz:Ri

i - 1

Если „ компаратор 29 пере лин

водит мультиплексор 30 в режим вьща- чи на вход второго регистра 31 значения Ы„цц , иначе на вход второго ре-30 гистра 31 подается величина Л.

После каждого цикла работы устройства, включающего в себя синтез, анализ и управление широкополосной вибрацией, во втором регистре 31 фикси- 35 руется новое значение постоянной интегрирования d- , которое в следующем цикле определяет работу первого мультиплексора 7 (регулятора постоянной интегрирования). Из формулы (l) 0. 40

d 4 d- макс

Для устойчивости работы устройства нижней границей oi. надо брать , 7/ / 2, что-и выполняет мультиплексор 30.

При линейном изменении .постоян- 45 ная интегрирования 2 меняется степенным образом (т.е. нелинейным), обеспечивая (в начале испытаний) при.

(ЛПН

быстрое изменение SB формуле.(0

4- -

к-1

О

- значение i-й спектральной составляющей на (К-1) ща- ге, записанное в блок 10 памяти;

S - значение i-й спектральной составляющей, измеренное анализатором 4;

R - заданное значение i-й составляющей спектра; К - коэффициент передачи на

i-й частоте от входа синтезатора 11 до выхода анализатора 4;

сА - число разрядов, на которое осуществляется сдвиг выходного кода.

Когда общая энергия опорного и мгновенного спектров становится примерно одинаковой ZKR - Р,) О,

постоянная интегрирования 2d|j, обеспечивает медленное, но точное

отслеживание условия

(R, р .)

1

25

30

3540

.

45 .

50

55

О, что и требуется при работе Системы.

При ПОЯВЛЕНИИ любого рассогласования опорного и мгновенного спектров сначала происходит быстрое сближение уровней мощности мгновенного и опорного спектров, а затем флуктуации значения мощности мгновенного спектра вокруг значений опорного спектра.

Изобретение обеспечивает за счет автоматического изменения постоянной интегрирования более быстрое рассогласование уровней опорного и мгновенного спектров по сравнению с известным устройством и позволяет ускорить испытания изделия.

Формула изобретения

Устройство для испытания изделий на случайные широкополосные вибрации по авт. св. № 1045038, отличающееся тем, что, с целью ускорения испытания, в него введены два накапливающих сумматора, последовательно соединенные сумматор-вы- .читатель, делитель, умножитель, третий сумматор, компаратор, мультиплексор и второй регистр, первый и второй источники опорных напряжений, соответствующих максимальному и минимальному значениям постоянной интегрирования, причем инЛормационный вход первого накапливающего сумматора соединен с выходом задатчика спектра, а первый информационный вход второго накапливающего Сумматора соединен с выходом первого сумматора, входы ус512985716 .

тановки в ноль накапливающих суммато-;теля и третьего -сумматора соединены

ров соединены с выходом синхронизато-с первым источником опорного напряра и управляющим входом анализаторужения, а вторые входы компаратора и

спектра, входы записи суммы также со-мультиплексора соединены с вторым

единены с выходом синхронизатора, вы- 5источником опорного напряжения, перход второго накапливающего сумматоравьй информационный вход мультиплексосоединен с входом вычитания суммато-ра соединен с первым входом компарара вычитателя, второй вход котороготора, выход второго регистра соединен

заземлен, а выход первого накаплива-с регулятором постоянной интегрировакицего сумматора соединен с вторым Ония, а вход записи регистра соединен

входом делителя, вторые входы умножи-с синхронизатором.

Изобретение относится к испытательной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1045038. Целью изобретения является ускорение испытания изделия за счет более быстрого устранения рассогласования уровней опорного и мгновенного dneKTpoB с помощью автоматического изменения постоянной интегрирования. Информация из блока памяти 10 поступает на вход цифрового синтезатора 11, который формирует последовательность отсчетов, поступающих на вход 1 , а затем на вход возбудителя 2 колебаний. Сигнал с выхода, датчика возбудителя 2 колебаний поступает на вход АЦП 3 и далее на вход цифрового анализатора 4 спектра, в котором формируются числа, срответ- ствую1цие амплитуде всех компонент начального спектра. Сумма,компонент опорного спектра с выхода задатчика 6 спектра по сигналу записи регистра 9 накапливается в первом накапливающем сумматоре 23, а разносить компонент опорного и мгновенного спектров накапливается во втором сумматоре 24. Далее сигнал, последовательно проходя через сумматор-вычитатель 25, делитель 26, умножитель 27 и сумматор- 28, поступает в качестве управляюще59 (Л I J HZEl т. 23 mi-bffl I-I д J 2& т 27 т. Ц-Л-ЫЬ Мин гпт Го аСмгкс