Устройство для измерения амплитуды и частоты колебаний Советский патент 1987 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения колебаний инфра звуковой частоты.

Целью изобретения является повышение производительности измерений в области инфразвуковых частот за счет возможности одновременного измерения амплитуды и частоты колебаний.

На фиг.I изображена блок-схема устройства для измерения частоты и амплитуды колебаний; на фиг.2 - схема оптического блока устройства.

Устройство содержит оптически связанные источник 1 излучения, объектив 2 и фотоприемник 3, выполненный в виде передающей телевизионной трубки, телевизионный монитор 4, блок 5 выбора строки, формирователь 6 горизонтали, блок 7 вертикали, формирователь 8 вертикали, трехвходовый злемент И 9 аналого-цифровой преобразователь 10 (АЦП), вычислитель 11, индикатор 12 амплитуды и индикатор 13 частоты, выход фотоприемника 3 связан с входом телевизионного монитора А, первый выход которого связан с первыми входами блока 5 выбора строки, блока 7 вертикали и трехвходового элемента И 9, второй выход связан с вторыми входами блока 5 выбора строки и блока 7 вертикали, третий выход связан с вторыми входами формирователя 6 горизонтали и формирователя 8 вертикали, первый вход которого связан с выходом блока 7 вертикали, выход связан с входом трехвходового элемента И 9, второй вход которого связан с выходом формирователя 6 горизонтали, первый вход которого связан с выходом блока 5 выбора строки, выход трехвходового элемента И 9 связан с входом АЦП 10, выход которого связан с входом вычислителя 11, первый и второй выходы которого связаны с индикатором 12 амплитуды и индикатором 13 частоты соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Луч источника 1 излучения попада-, ет на колеблющуюся поверхность объекта, которая при колебаниях может занимать два крайних положения, отражается от нее и попадает на объектив 2. Объектив 2 проецирует перемещение объекта на фотокатод передающей телевизионной трубки 3 в виде отрезка. Спроецированное изображение

5

о

5

0

6

передается на телевизионный монитор 4, где оно отображается нА экране в увеличенном виде на некоторой строке. Блок 5 выбора строки формирует код ее номера, который поступает на формирователь 6 горизонтали. Изменение кода в блоке 5 выбора строки происходит с частотой кадровых синхронизирующих импульсов. На один из входов формирователя 6 горизонтали поступают строчные синхроимпульсы, а на выходе появляется импульс, по своему временному положению соответствующий выделяемой строке. Этот импульс поступает на один чз входов трехвходового элемента И 9. Аналогично работе блока 5 выбора строки и формирователя 6 горизонтали работают блок 7 вертикали и формирователь 8 вертика- ли, на выходе которого повяляется импульс, с небольшой задержкой по отношению к импульсу с выхода формирователя 6 горизонтали. Эта задержка соответствует положению выбранной вертикали, от которой производится отсчет длительности импульса. Импульс с выхода формирователя 8 вертикали открьшает элемент И 9, и информационный сигнал с выхода телевизионного монитора 4 поступает в АЦП 10, где преобразуется в цифровую форму и далее поступает в вычислитель 11, В последнем определяется максимальная длительность импульсов за период колебания объекта по формуле

1

1 K-B F

( -ьп).п:

0

5

0

5

где К - коэффициент пропускания оптики;

F - фокусное расстояние объектива 2;

В - расстояние от оси источника 1 излучения до оси объектива 2;

п - отрезок времени, соответствующий прохождению сканирующим лучом участка фотослоя от центра трубки З до начала видеоимпульса;

1 - отрезок времени, соответствующий максимальному по длительности видеоимпульсу. Значение амплитуды высвечивается на индикаторе 12 амплитуды. Период появления максимальных по длительности видеоимпульсов также определяется вычислителем 11 и соответствует

частоте колебаний объекта. Значение частоты высвечивается на индикаторе 13 частоты.

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды и частоты колебаний, содержащее оптически связанные источник излучения, объектив и фотоприемник, схему обработки сигнала, вход которой связан с выходом фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повьппения производительности в области инфразвуковых частот, фотоприемник выполнен в виде передающей телевизионной трубки, схема обработки выполнена в виде последовательно соединенных телевизионного монитора, трехвходового элемента И, аналого486614

цифрового преобразователя, вычислителя и индикатора амплитуды, последовательно соединенных блока выбора g строки и формирователя горизонтали, последовательно соединенных блока вертикали и формирователя вертикали, индикатора частоты, первый выход телевизионного монитора связан с первыми

10 входами блока выбора строки и блока вертикали, второй выход связан с вторыми входами блока выбора строки и блока вертикали, третий выход связан с вторыми входами формирователя гори15 зонтали и формирователя вертикали, второй и третий входы трехвходового элемента И связаны с выходами формирователя горизонтали и формирователя вертикали соответственно, второй вы20 ход вычислителя связан с входом индикатора частоты.

j j /////////

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение производительности измерения в области инфразвуко- вых частот за счет возможности одновременного измерения амплитуды и частоты колебаний. Устройство для измерения амплитуды и частоты колебаний содержит источник 1 излучения, луч от которого попадает на колеблющуюся поверхность объекта, отражается от Фие,/ нее и попадает на объектив 2, кото- рьй npoei tpyeT перемещение объекта на фотокатод передающей телевизионной трубки.3 в виде отрезка. Спроецированное изображение передается на телевизионный монитор 4, где оно отображается на экране в увеличенном виде на некоторой строке. Формирователь 6 горизонтали вырабатывает импульс, соответствующий данной строке, формирователь 8 вертикали определяет момент начала отсчета длительности информационных импульсов, Полученные информационные импульсы поступают в аналого-цифровой преобразователь 10, где преобразуются в цифровую форму, и далее - в вычислитель 11, где определяется максимальная длительность импульсов за период колебания объекта и с ее помощью рассчитывается значение амплитуды колебания, а также определяется период между максимальными по длительности импульсами, что соответствует частоте колебаний. 2 ил. i со 4U 00 О5 О5 пп

Составитель С.Конюхов Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

- - - - -- - - - - . V-V- ------- - -. -- .-..-,.

Заказ 5181/40 Тираж 499 Подписное ВНИИПИ 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