Устройство для регулирования колебаний Советский патент 1987 года по МПК G01H7/00 

1 I

Изобретение относится к испытательной технике, может быть использовано для испытаний изделий на импульсные нагрузки и является дополни тельным к изобретению по авт. св. № 1068905.

Целью изобретения является повыше ние достоверности испытаний за счет возможности воспроизведения вибростендом широкого класса импульсных сигналов.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для регулирования колебаний; на фиг. 2 - эпюры напряжений при воспроизведении вибростендом импульсов трапецеидальной формы.

Устройство для регулирования колебаний содержит последовательно соединенные генератор 1 периодических сигналов, первый корректирующий усилитель 2, регулятор 3 амплитуды, ключевой элемент 4, усилитель 5 мощности, вибратор 6, вибропреобразователь 7, согласующий усилитель 8, второй корректирующий усилитель 9, измеритель 10 пикового значения, блок 11 памяти и блок 12 сравнения с двумя входами, на второй вход которого подается постоянное опорное напряжение, выход связан с вторым входом регулятора 3 амплитуды, последовательно соединённые формирователь 13 прямоугольных сигналов, первый дифференцирующий блок 14, элемент И 15 и первый триггер 16, вход формирователя 13 прямогуольных сигналов соединен с выходом регулятора 3 амплитуды и входом ключевого элемента 4, последовательно соединенные инвертор 17 и второй дифференцирующий блок 18, выход которого связан с вторым входом первого триггера 16, счетчик 19 им- пульсов, первый вход которого связан с выходом формирователя 13 прямоугольных сигналов, входом первого дифференцирующего блока 14 и входом инвертора 17, задатчик 20 числа импульсов, вход которого связан с выходом ключевого элемента 4 и входом усилителя 5 мощности, выход связан с вторым входом счетчика 19 импульсов, второй триггер 21, первый вход которого связан с выходом счетчика 19 импульсов, выход связан с вторым входом элемента И 15, третий дифференцирующий блок 22, вход которого связан с выходом первого триггера 16 вторым входом ключевого элемента 4 и

486592

вторым входом блока 1-1 памяти, а выход связан с вторым входом второго триггера 21.

Устройство работает следующим образом.

Генератор I периодических сигналов вырабатьшает сигналы различной формы (треугольные, синусоидальные,

Ю трапецеидальные, и т.д.). Периодический сигнал (фиг. 2а) усиливается первым корректирующим усилителем 2, преобразуется в прямоугольные импульсы (фиг. 26) формирователем 13

15 прямоугольных сигналов. Этот сигнал дифференцируется первым дифференцирующим блоком 14, причем используются лишь положительные импульсы (фиг.2в), соответствующие началом импульсов

20 формирователя 13. Одновременно прямоугольный сигнал инвертируется инвертором 17 и -поступает на второй дифференцирующий блок 18. Таким образом, формируются положительные импульсы

25 (фиг. 2г), соответствующие окончанию импульсов формирователя 13 прямоугольных сигналов. Сигнал с выхода формирователя 13 прямоугольных сигналов поступает на вход счетчика 19 импуль30 сов, работающего в режиме делителя. При этом число импульсов, записанное в счетчик 19 импульсов, определяет паузу между выходными импульсами. На выходе счетчика 19 появляется импульс

jg (фиг. 2д), который устанавливает второй триггер 21 в единичное состояние (фиг. 2е). С выхода второго триггера 21 сигнал поступает на вход элемента И 15, на другой вход которого посту40 пают импульсы с выхода первого дифференцирующего блока 14. На выходе элемента И 15 появляется импульс (фиг. 2ж), устанавливающий первьш триггер 16 в единичное состояние. Вы45 ход первого триггера 16 (фиг. 2з) управляет ключевым элементом 4.

Таким образом, в момент начала импульса ключевой элемент 4 открывается и сигнал с выхода генератора 1 gQ периодических сигналов через первый корректирующий усилитель 2, регулятор 3 амплитуды и усилитель 5 мощности поступает на подвижную катушку вибратора 6 (фиг. 2к).

gg. Одновременно сигнал с выхода первого триггера 16 подается на вход блока 11 памяти и подготавливает его к измерению выходного сигнала на

платформе вибратора 6. Сигнал от сто10

15

3I3A8659

ла вибратора 6 через вибропреобразователь 7, согласующий усилитель 8, второй корректирующий усилитель 9, измеритель 10 пиковых значений поступает на блок 11 памяти, который фиксирует максимальное значение сигнала до начала следующего импульса на выходе вибратора 6. Зафиксированное в момент паузы напряжение сравнивается с опорным в блоке 12 сравнения и подается на управляющий вход регулятора 3 амплитуды, подстраивая амплитуду импульсов до требуемого уровня.

В момент окончания импульса на сбросовый вход первого триггера 16 с выхода второго дифференцирующего блока 18 поступает импульс, устанавливающий первьй триггер 16 в исходное состояние, при этом отключается ключевой элемент 4 и блок 11 памяти. Сигнал с выхода третьего дифференцирующего блока 22 (фиг.2и) возвращает второй триггер 21 в исходное состояние. Задатчик 20 числа импульсов, подсоединенный к выходу ключевого элемента 4, подсчитывает число импульсов и при достижении трефуемого их количества останавливает счетчик 19.

Необходимость и полезность введения первого и второго корректирующих усилителей 2 и 9 объясняется следующими факторами. Обозначим передаточW,(P)

KiKv- Wft(P)

H-K,,,W(P)

где К

1KV

и К

9KV

- коэффициенты усиления 1-го и 2-го корректирующих усилителей 2 и 9 соответственно.

Если при этом в некотором диапазоне частот W (Р)-К, 1, то в этом диапазоне частот

W,(P)t.| .

Qif

Последнее соотношение означает, что амплитудно-частотная характеристика системы линейна, т.е. формы входного сигнала и выходного сигнала будут совпадать, что повышает досто- JBepHOCTb испытаний и позволяет воспроизводить удары произвольной формы, в том числе и существующие в условиях эксплуатации.

25 Формула изобретения

Устройство для регулирования колебаний по авт. св. № 1068905, отличающееся тем, что, -с целью повышения достоверности испытаний, оно снабжено первым корректи- руюпщм усилителем, подключенным между генератором периодических сигна20

30

лов и регулятором амплитуды, и вторым ную функцию вибратора Р. При введении 5 корректирующим усилителем, подключен- таких усилителей передаточная функция ным между согласующим усилителем и такой системы принимает видизмерителем пикового значения.

W,(P)

KiKv- Wft(P)

H-K,,,W(P)

5

где К

1KV

и К

9KV

- коэффициенты усиления 1-го и 2-го корректирующих усилителей 2 и 9 соответственно.

Если при этом в некотором диапазоне частот W (Р)-К, 1, то в этом диапазоне частот

W,(P)t.| .

Qif

Последнее соотношение означает, что амплитудно-частотная характеристика системы линейна, т.е. формы входного сигнала и выходного сигнала будут совпадать, что повышает досто- JBepHOCTb испытаний и позволяет воспроизводить удары произвольной формы, в том числе и существующие в условиях эксплуатации.

0

25 Формула изобретения

Устройство для регулирования колебаний по авт. св. № 1068905, отличающееся тем, что, -с целью повышения достоверности испытаний, оно снабжено первым корректи- руюпщм усилителем, подключенным между генератором периодических сигна

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повьппение достоверности испытаний за счет возможности воспроизведения вибростендом импульсных сигналов широкого класса. Устройство для регулирования колебаний содержит генератор 1 периодических колебаний, который вырабатывает сигналы различной формы, усиливаемые первым корректирующим усилителем 2, и через регулятор 3 амплитуды, ключевой злемент 4 и усилитель 5 мощности подаваемые на вибратор 6. Сигнал от стола вибратора 6 через вибропреобразователь 7, согласующий усилитель 8, второй корректирующий усилитель 9 и измеритель 10пиковых значений поступает на блок 11памяти, который фиксирует максимальное значение сигнала до начала следующего импульса на выходе вибратора 6. Зафиксированное в момент паузы напряжение сравнивается с опорным в блоке 12 сравнения и подается на управляющий вход регулятора 3 амплитуды, подстраивая амплитуду импульсов до требуемого уровня. Козффициен- ты усиления К/), и Кдку первого и второго корректирующих усилителей 2 и 9 соответственно выбираются такими, чтобы амплитудно-частотная характеристика системы была линейна, т.е. формы входного и выходного сигналов будут совпадать, что повысит достоверность испытаний. 2 ил. с & со 4; 00 О5 ел со N) сриг. 1