Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны Советский патент 1989 года по МПК G08C19/00 B06B1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для возбуждения непрерывных колебаний струнного преобразователя с одной электромагнитной катушкой возбуждения в режиме свободных колебаний.

Цель изобретения - обеспечение повьшения точности измерения физи- ческих величин.

Для обеспечения постоянства отно сительной погрешности струнного преобразователя по частоте в зависимости от амплитуды колебания струны ам- плитуда возбуждающего импульса должна удовлетворять следующему условию:

Р К-рз-ч/

где К - постоянный коэффициен-у, характеризующийся параметрами датчика;

F - частота колебания струны; сЛ- относительная погрешность -ПО частоте.

Устройство осуществляет автоматическую регулировку вoзбyждaюD eгo импульса в зависимости от частоты.

На чертеже представлена структур- нал схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 пускового импульса, струнный преобразователь 2 с одной электромагнитной катутпкой, усилитель 3 с управля- емым напряжением коэффициентом усиления, ждущий одновибратор 4 с управляемой напряжением длительностью импульса, таймер 5, частотный детектор 6, блок 7 выборки и хранения, блок 8 корректирования длительности им- пульса, первый перемножитель 9 аналоговых сигналов, второй перемножн- тель 10 аналоговых сигналов, блок 11 корректирования амплитуды импульса.

При включении питания генератор 1 генерирует одиночный импульс прямоугольной формы положительной полярности. Генератор настроен таким образом, что длительность и амплитуда генерируемого им импульса соответствует среднему значению полупериода колебания струны струнного преобразователя 1 в рабочем диапазоне. Импульсом генератора 1 возбуждается струн- ный преобразователь 2, Наведенная в электромагнитной катушке преобразова теля 2 ЭДС поступает на вход частотного детектора 6, на;выходе которого

0

5

0

5

0

0 5

0 5

появляется сигнал, амплитуда которого пропорциональна частоте F сигнала с выхода струнного преобразователя 2.. На выходе второго перемножителя

10аналоговых сигналов появляется сигнал, пропорциональный величине F, который поступает на вход блока

11коррекции амплитуды импульса. Блок 11 настроен так, что сигнал с его выхода пропорционален величине KVj, Таймер 5 после включения питания начинает генерировать импульсы положительной полярности прямоугольной формы, длительность которых на 5% больше максимальной длительности периода колебания струны струнного преобразователя 2 в рабочем диапазоне. Сигнал с выхода таймера 5 поступает на управляющий вход блока 7 выборки и хранения и переводит его в режим хранения на время действия этого импульса, обеспечивая на выходах блоков 8 и 11 наличие аналоговых сигналов на время действия импульса

с выхода таймера 5. Частота следования импульсов таймера 5 выбирается такой, чтобы к моменту генерации очередного импульса таймера 5 амплитуда колебаний струны струнного преобразователя 2 не успела полностью затухнуть. По переднему фронту сигнала с выхода таймера 5 ждущий одно- вибратор 4 генерирует импульс, длительность которого обратно пропорциональна частоте колебания струны струнного преобразователя 2 и пропорциональна периоду колебаний. Этот импульс поступает на вход усилителя 3 с управляемым напряжением коэффи-, циентом усиления, где усиливаетс я пропорционально величине F - К i/cT сигнала с выхода блока 11 корректирования амплитуды импульса. Сигнал с выхода усилителя 3 возбуждает колебания струны струнного преобразователя 2, после чего цикл повторяется.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны, содержащее струнный преобразователь с одной электромагнитной катушкой, таймер, частотный детектор и блок корректирования длительности импульса, отличающееся тем, что, с целью обеспечения повьпиения точности измерения физических величин, введены первый и второй перемножители

аналоговых сигналов, блок корректирования амплитуды импульса, генератор пускового импульса, ждущий одно- вибратор с управляемой напряжением длительностью импульса, усилитель с управляемым напряжением коэффициентом усиления и блок выборки и хранения, причем генератор пускового импульса подсоединен к входу струнного преобразователя с одной электромагнитной катушкой, выход которого через частотный детектор подсоединен с информативному входу блока выборки и хранения, выход которого подсоеди- ней к входу блока корректирования длительности импульса, первому и второму входам первого перемножителя аналоговых сигналов и первому входу второго перемножителя аналоговых сигналов, выход первого перемножителя аналоговых сигналов подсоединен к

1451751

второму входу второго перемножителя аналоговых сигналов, выход которого подсоединен к входу блока корректирования амплитуды импульса, выход которого подсоединен к управляющему входу усилителя с управляемым напряжением коэффициентом усиления, выход таймера подсоединен к управляющему входу блока выборки и хранения и входу ждущего одновибратора с зтаравляемой напряжением длительностью импульса, к управляющему входу которого подсоединен выход блока корректирования длительности импульса, выход ждущего одновибратора с управляемой напряжением длительностью импульса подсоединен к входу усилителя с управляемым напряжением коэффициентом усиления, выход которого подсоединен к входу струнного преобразователя с одной электромагнитной катушкой.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для возбух;цения непрерывных колебаний струны струнного преобразователя с одной,-электромагнитной катушкой возбуждения в режиме свободных колебаний. Целью изобретения является повышение точности измерения физической величины за счет обеспечения рационального режима возбуждения. Амплитуда возбуждающего импульса поддерживается пропорциональной кубу частоты, а длительность - обратно пропорциональной частоте. 1 ил.

Составитель С.Юдин

Редактор Е Копча Техред М.Двдык Корректор А.Обручар

Заказ 7085/50

Тираж 518

BHmirai Государственного комитета по Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

, Подписное