Устройство для измерения логарифмического декремента затухания колебаний Советский патент 1987 года по МПК G01R27/28 G01H11/06 

1-

11

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, например, при диагностике, ресурсных испытаниях механических систем автомобилей, шасси самолетов, а таюке для оценки диссипативных характеристик матери- .алов, в автоматике.

Цель изобретения - повьпление точности оценки декремента затухания свободных колебаний диагностируемого объекта путем увеличения в два раза числа изме рений логарифмического декремента затухания за один период колебаний.

На фиг.1-изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы.

Вход устройства подключен к первому запоминающему блоку 1, через ин- вертор 2 к второму запоминающему блоку 3, к компаратору 4, Выход последнего подключен к входу коммутирующего блока 5, первый выход которого подключен к управляющему входу перво го запоминающего блока 1, а второй - к управляющему входу второго запоминающего блока 3. Выходы запоминающих блоков 1 и 3 подключены к входам дифференциального логарифмического уси- лителя 6, выход которого подключен к входу блока 7 вычисления модуля.

Устройство работает следующим образом,

На вход устройства поступает сиг- нал Y(t), представляющий собой затухающие по экспоненциальному закону гармонические колебания (фиг.2), возбужденные в анализируемой системе. В

Т

моменты времени tp,, + , t,,

Т t,, + - и так далее (равенства нулю

ординат колебаний У i 0) сигнал, поступающий с выхода компара тора 4 на вход коммутирующего блока 5, изменяется указанным (фиг.2) образом (Т - период колебаний). Коммутирующий блок 5 работает в режиме двухпози ционного распределителя им- пульсов с задержкой на период опроса t (фиг.2): n,,,-t,,,5- t.4 и т.д.

Рассмотрим работу устройства, начиная с момента времени tp. в этот момент времени ордината колебаний равна нулю: . Через период опроса (т.е. в момент времени t n-t-- t + и) с первого вьгкода коммутирую

25

322

5

10 5

20 30

35 982

щего блока 5 на управляющий вход первого запоминающего блока 1 поступает) сигнал (импульс тока), который обеспечивает запись в запоминающий блок 1 значения ординаты колебаний у Полярность записанного сигнала - положительная. В следующий момент равенства нулю ординаты колебаний (момент времени ) изменение сигнала на выходе компаратора 4, т.е. на входе коммутирующего блока 5, вызывает через период опроса (т.е. в момент времени t t f -) появление на втором выхс де коммутирующего блока 5 управляющего сигнала (импульса тока), который поступает на управляющий вход второго залонинающего блока 3. В результате в запоминающий блок 3 записывается проинвертированное значение ординаты колебания, соответствующей моменту времени t Так как в этот момент времени ордината колебаний имеет отрицательное значение, то величина УГ,+З ) поступающая с выхода запоминающего блока 3 на второй вход дифференциального усилителя 6, положительная .

Таким образом, начиная с момента времени ,,,, на оба входа дифференциального логарифмического усилителя 6 пос.тупают сигналы: на первый вход у„ , на второй вход ( выхода дифференциального логарифмического усилителя 6 на вход блока 7 вычисления модуля поступает сигнал, равньш логарифму отношения входных

величин, т.е. 1п(- ) . С

У

выхода

hf J

блока 7 вычисления модуля снимается

сигнал с -2/1п(- ---)/, где У п+з

(- ) 7 О.

У п + з .

Через период опроса С после следующего момента t равенства нулю ординаты колебаний: у 0 (в момент времени t..4 ) в первое запоминающее устройство 1 записьшается значение ординаты колебаний у , причем 0. С момента времени t с выхода запоминающего блока I на первый вход дифференциального логарифмического усилителя б подается сигнал , а с выхода запоминаю-, щего блока 3 на второй вход дифференциального логарифмического усилителя 6 - сигнал () 70. С выхода устройства для измерения логарифмического декремента затухания колебаний по ступает сигнал

, / 2/1п(- -Ч/. Уц+3

Значения ординат колебаний у. и

А у , соответствующие моментам време

ни t j и .2 , определяются по выражениям

-di у А1 sinu)t;;

у А1 siniot j +2 -

Формула изобретения

Устройство для измерения логарифмического декремента затухания колебаний, содержащее сравнивающий блок.

1984

первый и второй запоминающие блоки, выходы которых подключены к входам сравнивающего блока,коммутирующий блок, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго запоминающих блоков, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью повьппе- ния точности, в устройство введеныинвертор, включенный между входом

устройства и вторым запоминающим блоком, компаратор, включенный между входом устройства и коммутирующим блоком, блок вычисления модуля, включенный между выходом дифференциального усилителя и выходом устройства, а сравнивающий блок выполнен в виде дифференциального усилителя.

Y(t)Ae Sinwt

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, например, при диагностике, ресурсных испытаниях механических систем автомобилей. шасси самолетов, а таюке для оценки диссипативных характеристик материалов, и в автоматике. Целью изобретения является .повышение точности оценки декремента затухания свободных колебаний диагностируемого объекта путем увеличения в два раза числа измерений логарифмического декремента затухания за счет возможности выделения декремента затухания из отношения амплитуд сигнала, отстоящих друг от друга на полупериод колебаний. Свободные колебания диагностируемого объекта через вход устройства поступают в первый запоминающий блок и через инвертор во второй запоминающий блок. Введенные в устройство компаратор и коммутирующий блок обеспечивают выделение на выходе запоминающих устройств значений амплитуд колебаний, отстоящих друг от друга на полупериод. Дифференциальньй логарифмический усилитель и блок вычисления модуля вычисляют модуль логарифма отношения этих значений, который равен логарифмическому декременту затухания колебаний. 2 ил. (Л со N9 tC ;о 00

nt2

W

Ч

Т

n±3.

tms

n+S

Фиг. 2

Редактор М.Бланар

Составитель А.Дмитриев

Техред И. Попович Корректор С .Черни

Заказ 2859/41 Тираж 730 . Подписное ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

tn/8