Устройство для испытания изделий на случайную вибрацию Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний изделий на воздействие широкополосной случайной вибрации с заданным энергетическим спектром.

20

Цель изобретения - повышение на- .дежности и точности испытаний за счет использования последовательной цепоч- О ки избирательных цепей для формирова- ния как всплесков, так и провалов в спектре возбуждающего сигнала и введения постоянного контроля за параметрами частотно-избирательных цепей формирователя,

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 шума, широкополосный фильтр 2, первый сумматор 3, N формирователей, каждый из которых включает суммирующий блок 4, выход которого является выходом формирователя, а первый вход - входом формирователя, и последовательно соединенные узкополосный фильтр-усилитель 5, управляемый аттенюатор 6, фа- зоинвертор 7 и фазовращатель 8, выход которого связан с третьим входом суммирующего блока 4, вход - с вторым входом суммирующего блока 4, первый вход которого связан с входом узкополосного фильтра-усилителя 5, следящий режектирующий фильтр 9 и усилитель 10 мощности, схему 11 записи и хранения динамической характеристики устройства, первый вход которого связан с выходом суммирующего блока 4 N-ro формирователя и которая состоит из последовательно соединенных следящего полосового фильтра 12, преобразователя 13 напряжение-код, блока 14 оперативного запоминающего устройстсвязан с выходом блока 19 формирования адреса считывания и третьим вхо-- дом блока 14 ОЗУ, а первый вход - с вторым входом блока 14 ОЗУ и выходом преобразователя 18 частота-код, второй вход которого связан с вторым входом стЕедящего полосового фильтра 12 и вторым входом схемы II записи и хранения динамической характеристики устройства, первьш вход которой связан с первым входом следящего полосового фильтра 12, и генератор 21 гармонического сигнала, выход которого связа1 с вторым входом первого 5 сумматора , вторым входом следящего режектирующего фильтра 9 и вторым вхо дом схемы 11 записи и хранения динамической характеристики устройства.

Устройство работает следующим образом.

Случайный сигнал с выхода генератора I шума поступает на вход широкополосного фильтра 2, который формиру25 ет средний уровень моделируемого спек тра вибраций, С выхода широкополосного фильтра 2 сигнал поступает на первый вход первого сумматора 3, на второй вход которого одновременно посту30 пает сигнал с выхода генератора 21 гармонического сигнала. Далее суммарный случайный сигнал поступает на вход узкополосного перестраиваемого по частоте и добротности фильтра-уси35 лителя 5 и суммирующего блока 4 первого формирователя. При условии того, что на резонансной частоте любого из узкополосных перестраиваемых фильтров-усилителей 5 фазовый сдвиг выходных сигналов относительно входных будет равен нулю, на суммирующем блоке 4 будет происходить вычитание сигналов, поступакяцих с выходов фазоинвер- тора 7 и фазовращателя 8, соответсу40

ва (ОЗУ), преобразователя 15 код-вре- 45 венно на второй и третий вход сумми- менной интервал и второго сумматора 16, блока 17 формирования метки, преобразователя 18 частота-код, блока 19 формирования адреса считывания и блока 20 синхронизации, выход которо- 50 получаемого провала регулируют козфрующего блока 4 соответствующего формирователя, из сигнала среднего уровня, поступающего на первый вход суммирующего блока 4, При этом глубину

го связан с вторым входом преобразователя 13 напряжение-код, третьи1 входом блока 17 формирования метки, входом блока 19 формирования адреса считьшания, входом преобразователя 18 частота-код и третьим входом второго сумматора 16, второй вход которого связан с выходом блока 17 форми рования метки, второй вход которого

связан с выходом блока 19 формирования адреса считывания и третьим вхо-- дом блока 14 ОЗУ, а первый вход - с вторым входом блока 14 ОЗУ и выходом преобразователя 18 частота-код, второй вход которого связан с вторым входом стЕедящего полосового фильтра 12 и вторым входом схемы II записи и хранения динамической характеристики устройства, первьш вход которой связан с первым входом следящего полосового фильтра 12, и генератор 21 гармонического сигнала, выход которого связа1 с вторым входом первого сумматора , вторым входом следящего режектирующего фильтра 9 и вторым входом схемы 11 записи и хранения динамической характеристики устройства.

Устройство работает следующим образом.

Случайный сигнал с выхода генератора I шума поступает на вход широкополосного фильтра 2, который формирует средний уровень моделируемого спектра вибраций, С выхода широкополосного фильтра 2 сигнал поступает на первый вход первого сумматора 3, на второй вход которого одновременно поступает сигнал с выхода генератора 21 гармонического сигнала. Далее суммарный случайный сигнал поступает на вход узкополосного перестраиваемого по частоте и добротности фильтра-усилителя 5 и суммирующего блока 4 первого формирователя. При условии того, что на резонансной частоте любого из узкополосных перестраиваемых фильтров-усилителей 5 фазовый сдвиг выходных сигналов относительно входных будет равен нулю, на суммирующем блоке 4 будет происходить вычитание сигналов, поступакяцих с выходов фазоинвер- тора 7 и фазовращателя 8, соответсу

венно на второй и третий вход сумми- получаемого провала регулируют козфвенно на второй и третий вход сумми- получаемого провала регулируют козфрующего блока 4 соответствующего формирователя, из сигнала среднего уровня, поступающего на первый вход суммирующего блока 4, При этом глубину

фициентом передачи управляемого аттенюатора 6. Коэффициент передачи управляемого аттенюатора 6 выбирается равным 0-1, При этом,, если коэффици- 55 ент усиления узкополосного перестраи-. Баемого фильтра-усилителя 5 равен К, то, регулируя коэффициент передачи соответствующего ему управляемого аттенюатора 6 в пределах от О до 2/К,

313

можно получить провал необходимой глубины относительно среднего уровня. Максимальная глубина относительно провала будет при коэффициенте передачи аттенюатора -6 приблизительно равном 1/К. При изменении величины коэффициента передачи от 2/К до 1 происходит формирование всплеска отноЬи- тельно среднего уровня. Таким образом на выходе каждого формирователя сформированный сигнал может иметь как всплески, так и провалы в соответствующем ему энергетическом спектре. С N-ro формирователя широкополосный случайный сигнал поступает одновре- манко на входы следящего режектирую- щего фильтра 9 и полосового фильтра 12. Центральная частота этих фильтров перестраивается генератором 21 гармонического сигнала. Таким обра- зом, в каждый момент времени оба фильтра настроены на частоту генератора 21 гармонического сигнала. С выхода следящего режектирующего фильтра 9 широкополосный случайный сигнал без гармонической составляющей поступает на вход усилителя 10 мощности. С выхода следящего полосового фильтра I2 выделенная гармоника поступает на вход преобразователя 13 напряже- ние-код. По адресу, выставляемому на выходе преобразователя 18 частота- код, происходит запись информации с выхода преобразователя 13 напряжение- код в блок 14 ОЗУ. При этом адрес с выхода преобразователя 8 совпадает со значением частоты генератора 21 гармонического сигнала. Запуск обоих преобразователей осуществляется подачей на их соответствующие входы сиг- налов с блока 20 синхронизации.

Таким образом в блоке 14 ОЗУ запи- сьгаают амплитудно-частотную характеристику устройства. Блок 19 формиро- вания адреса считывания периодически проводит сквозное считьшание информации из блока 14 ОЗУ, С выхода блока 14 ОЗУ информация через преобразователь 15 код-временной интервал поступает на первый вход второго сумматора 16. Как только информация на выходе преобразователя 18 частота-код совпадает с информацией на выходе блока 19 формирования адреса считы- вания, т,е, когда адрес считывания совпадает с текущим значением частоты генератора 21 гармонического сигнала блоком 17 формирования метки

074

вырабатывается сигнал-метка, поступающий на вход второго сум татора 16, этот сигнал необходим для индикации текущего положения на частотной оси. Блок 20 синхронизации синхронизирует работу всех составных Частей схемы 1 1 для записи и хранения динамической характеристики устройства. Одновременно он вырабатывает строчный и кадровый синхроимпульсы, поступающие на третий вход второго сумматора 16. Таким образом на выходе второго сумматора 16 получают полный видеосигнал, который можно подать на видеоусилитель любого видеоконтрольного устройства. Формула изобретения

Устройство для испытания изделий на случайную вибрацию, содержащее последовательно соединенные генератор шума, широкополосный фильтр, первый сумматор, N формирователей, каж- дьш из которых включает суммирующий блок, выход которого является выходом формирователя, а первьш вход- входом формирователя, и последовательно соединенные узкополосный фильтр-усилитель, управляемьш аттенюатор и фа- зоинвертор и усилитель мощности, о т- личающееся тем, что, с целью повьшения надежности и точности испытаний, оно снабжено следящим ре- жектир,ующим фильтром, вход которого связан с выходом N-ro формирователя, а выход - с входом усилителя мощности, генератором гармонического сигнала, выход которого связан со вторым входом первого сумматора и вторым входом следящего режектирующего фильтра и схемой записи и хранения динамической характеристики устройства, первый вход которой связан с выходом N-ro формирователя, а второй вход - с выходом генератора гармонического сигнала, каждый из N формирователей снабжен фазовращателем, выход которого связан с третьим Ьходом суммирующего блока, а вход - с выходом фазоинвер- тора и вторым входом суммирующего блока, первый вход которого связан с входом узкополосного фильтра-усилителя, схема записи и хранения динамической характеристики устройства содержит последовательно соединенные Следящий полосовой фильтр, преобразователь напряжение - код, блок оперативных запоминающего устройства (ОЗУХ преобразователь код - временной ин513221076

тервал и второй сумматор, последова-мирования метки, второй вход которого

тельНо соединенные блок -синхрониза-связан с выходом блока формирования

ции, преобразователь частота - код,адреса и третьим входом блока ОЗУ, а

блок формирования метки и блок форми-первый вход - с вторым входом блока

рования адреса считывания, вход кото- ОЗУ, первый вход следящего полосово рого связан с выходом блока синхрони-го фильтра связан с первым входом

зации, вторым входом преобразователясхемы записи и хранения динамической

напряжение - код, третьим входом бло-характеристики устройства, второй

ка формирования метки и третьим вхо-вход которой связан со вторыми входадом второго сумматора, второй вход fOми следящего полосового фильтра и

которого связан с выходом блока фор-преобразователя частота - код.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьшение надежности и точности испытаний за счет использования последовательной цепочки избирательных .цепей для формирования как всплесков, так и провалов в спектре возбуждающего сигнала и введения постоянного контроля за параметрами частотно- избирательных цепей формирователя. Устройство для испытания изделий на случайную вибрацию содержит генератор 1 шума, случайный сигнал с выхода которого поступает на вход широкополосного фильтра 2, который формирует средний уровень модулируемого спектра вибраций. С выхода широкополосного фильтра 2 сигнал поступает на первый вход первого сумматора 3, на второй вход которого одновременно поступает сигнал с выхода генератора 21 гармонического сигнала. Далее суммарный сигнал поступает на первый формирователь, где на суммируюш;ем блоке 4 формируется провал или всплеск на частоте узкополосного перестраиваемого фильтра-усилителя 5. Глубина провала или величина всплеска регулируется коэффициентом передачи управляемого аттенюатора 6. С N-ro формирователя широкополосный случайный сигнал с всплесками или провалами на соответствующих частотах поступает через следящий режектирующий фильтр 9 на усилитель 10 мощности и на схему 11. записи и хранения динамической характеристики устройства, где осуществляется лостоянный контроль за параметрами частотно-избирательных цепей формирователей. 1 ил. с е (Л 00 to