Устройство для регулирования колебаний Советский патент 1992 года по МПК G05D19/02 

Х| (Л

00

о

ю

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания изделий на импульсные нагрузки и является усовершенствованием известного изобретения по авт. св. Me 1068905.

Известно устройство для регулирования колебаний, содержащее генератор периодических сигналов, выход которого соединен с первым входом регулятора амплитуды, последовательно соединенные усилитель мощности, вибратор, вибропреобразователь и согласующий усилитель, а также блок сравнения, выход которого подключен к второму входу регулятора амплитуды, последовательно соединенные формирователь прямоугольных сигналов, первый дифференцирующий блок, элемент И, первый триггер и ключевой элемент, последовательно соединенные инвертор и второй дифференцирующий блок, последовательно соединенные задатчик числа импульсов, счетчик импульсов и второй триггер, последовательно соединенные измеритель пикового значения и блок памяти, а также третий дифференцирующий блок, вход которого связан с выходом первого триггера и с вторым входом блока памяти, а выход - с вторым входом второго триггера, выходом подключенного к второму входу элемента И, выход регулятора амплитуды соединен с входом формирователя прямоугольных сигналов и с вторым входом ключевого элемента, выход которого подключен к входу усилителя мощности и к входу задатчика числа импульсов, вход ин- вергора связан с выходом формирователя прямоугольных сигналов и с вторым входом счетчика импульсов, выход второго дифференцирующего блока соединен с вторым входом первого триггера, выход согласующего усилителя соединен с входом измерителя пикового значения, а выход блока памяти подключен к входу блока сравнения.

Недостатком известного устройства является неоправданно повышенный расход мощности в режиме формирования ударных импульсов для возбуждения вибратора, обусловленный тем, что генератор периодических сигналов функционирует в непрерывном режиме, а режим формирования ударных импульсов для возбуждения вибратора не является непрерывным. Таким образом, необходимо, чтобы генератор периодических сигналов формировал импульсы в дискретные моменты времени, заданные программой. В промежутках между импульсами нг. выходе генератора периодических сигналов необходимо формировать сигналы пониженной амплитуды, необходимые только для синхронизации работы устройства в целом,

Цель изобретения - снижение расхода мощности в режиме формирования ударных

импульсов для возбуждения вибратора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования колебаний содержит последовательно соединенные второй измеритель пикового значения

второй блок памяти, второй ключей элемент и сумматор, а также второй элемент И, один из входов которого соединен с шиной единичного сигнала, а второй вход соединен с выходом первого триггера, соединенным

также с управляющим входом второго блока памяти, выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, а сумматор подключен вторым входом к выходу генератора периодических

сигналов и входу второго измерителя пикового значения, а выходом - к входу регулятора амплитуды.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 периодических сигналов, последовательно соединенные регулятор 2 амплитуды, первый ключей элемент 3 и усилитель А мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, первый измеритель 8 пикового значения, первый блок 9 памяти, блок 10 сравнения, а также формирователь 11 прямоугольных сигналов, инвертор 12, счетчик 13 импульсов, первый дифференцирующий блок 14, первый элемент И 15, второй триггер 16, первый триггер 17, второй дифференцирующий блок 18, задатчик 19 числа импульсов, третий дифференцирующий блок 20, второй измеритель 21 пикового значения, второй блок 22 памяти, сумматор 23, второй ключевой элемент 24, второй элемент И 25 и выход 26 источника единичного потенциала.

Выход генератора 1 периодических сигналов подключен к входу регулятора 2 амплитуды через сумматор 23, первый вход которого подключен к выходу генератора 1 периодических сигналов через последовательно соединенные второй измеритель 21

пикового значения, второй блок 22 памяти и второй ключевой элемент 24. Выход регулятора 2 амплитуды через последовательно соединенные ключевой элемент 3 и усилитель 4 мощности подсоединен к обмотке

подвижной части (не показана) вибратора 5. Вибропреобразователь б установлен на испытуемом объекте (не показан), установленном, в свою очередь, на платформе подвижной части вибратора 5. Выход вибропреобразователя 6 подключен через последовательно соединенные согласующий усилитель 7 и первый измеритель 8 пикового значения к входу первого блока 9 памяти, выход которого соединен с одним входом блока 10 сравнения, выходом соединенного С управляющим входом регулятора 2 амплитуды, выход последнего соединен е входом формирователя 11 прямоугольных еигна лов, выходом подключенного к объединенным входам инвертора 12, счетчика 13 импульсов и первого дифференцирующего блока 14. Выход счетчика 13 импульсов соединен с единичным входом второго триггера 16, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И 15, первый вход которого соединен с выходам формирователя 11 прямоугольных сигналов через пер вый дифференцирующий блок 14. Выход элемента И 15 соединен с единичным входом первого триггера 17, нулевой вход которого подключен к выходу инвертора 12 через второй дифференцирующий блок 18. Выход первого ключевого элемента 3 через задатчик 19 числа импульсов соединен с входом Останов счетчика 13 импульсов, Прямой выход триггера 17 соединен с объединенными управляющими входами блоков 9 и 22 памяти и первым входом второго элемента И 25 непосредственно, а с нулевым входом триггера 16 - через третий дифференцирующий блок 20 Управляющий вход второго элемента 24 соединен с выходом второго элемента И 25, первый вход которого соединен с шиной 26 единичного сигнала.

Устройство для регулирования колебаний работает следующим образом.

При поступлении на первый вход второго элемента И 25 нулевого потенциала предлагаемое устройство работает аналогично известному. Генератор 1 периодических сигналов формирует на своем выходе сигнал, в частности, синусоидальное напряжение, которое через сумматор 23 и регулятор 2 амплитуды поступает на вход первого ключевого элемента 3, В исходном состоянии первый триггер 17 находится в нулевом состоянии, цепь первого ключевого элемента 3 разомкнута и импульсные сигналы не поступают в обмотку подвижной катушки вибратора 5. На выходе формирователя 11 прямоугольных сигналов формируются прямоугольные импульсы, соответствующие положительным полупериодам синусоидального напряжения, которые дифференцируются первым дифференцирующим блоком 14. Одновременно инвертированные инвертором 12 импульсы дифференцируются вторым дифференцирующим

блоком 18 и поступают на нулевой вход пер- вого триггера 17, подтверждая его нулевое состояние. Сигнал с выхода формироватепя 11 прямоугольных сигналов поступает на 5 вход счетчика 13 импульсов, формирующего временной интервал между формируемыми Вибратором 5 импульсными сигналами. При появлении сигнала на выходе счетчика 13 импульсов триггер 16 устанавливается в 10 единичное состояние. Поэтому при появление, положительного импульса с выхода первого дифференцирующего блока 14 на выходе элемента И 15 формируется импульсный сигнал, который устанавливает пер5 эый триггер 17 в единичное состояние, При этом ключевой элемент 3 замкнут, одновременно сигнал с выхода первого триггера 17 подается на вход первого блока 9 памяти и подготавливает к запоминанию амплитуд0 ного значения сигнала на выходе согласующего усилителя 7. Сигнал с выхода регулятора 2 амплитуды поступает через ключевой элемент 3 и усилитель 4 мощности на обмотку подвижной катушки вибратора

5 5. Выходной сигнал вибропреобразователя 6 через согласующий усилитель 7 и первый измеритель 8 пикового значения поступает на вход первого блока 9 памяти, который фиксирует максимальное значение сигнала.

0 В режиме стабилизации амплитудных значений импульсов, формируемых вибратором 5, на второй вход блока 10 сравнения подается напряжение с выхода источника опорного напряжения (не показан). Зафик5 сированное в первом блоке 9 памяти максимальное значение сигнала в момент паузы сравнивается с опорным в блоке 10 сравнения и подается на управляющий вход регулятора 2 амплитуды, подстраивая

0 амплитуду импульсов до заданного значения. В момент окончания рабочего импульса на нулевой вход первого триггера 17с выхода второго дифференцирующего блока 18 поступает импульс, устанавливая первый

5 триггер 17 в нулевое состояние, при этом размыкается первый ключевой элемент 3, а второй триггер 16 устанавливается также в нулевое состояние импульсом с выхода третьего дифференцирующего блока 20. За0 датчик 19 числа импульсов подсчитывает число импульсов и при достижении заранее заданного значения останавливает счетчик 13 импульсов. При поступлении на первый вход второго элемента И 25 единичного по5 тенциала и при единичном состоянии первого триггера 17 второй ключевой элемент 24 замкнут и на первый вход сумматора 23 поступает сигнал, равный амплитудному значению сигнала с выхода генератора 1 периодических сигналов.

Таким образом, амплитудное значение выходного сигнала генератора 1 периодических сигналов может быть уменьшено, а в момент формирования импульсов для возбуждения вибратора 5 сигналы на входе регулятора 2 амплитуды формируются из двух слагаемых, одно из которых равно положительному полупериоду синусоидального на- пряжения с выхода генератора 1 периодических сигналов, а другое - прямоугольному импульсному сигналу, длительность которого равна полупериоду синусоидального напряжения, а уровень амплитудному значению синусоидального напряжения.

Формула изобретения Устройство для регулирования колебаний по авт. ев, № 1068905, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода мощности s режиме формирования ударных импульсов, устройство содержит последовательно соединенные второй измеритель

пикового значения, второй блок памяти, второй ключевой элемент и сумматор, а также второй элемент И, один из входов которого соединен с шиной единичного сигнала, а второй вход - с выходом первого триггера, соединенным также с управляющим входом второго блока памяти, выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго ключевого элемента, а сумматор подключен вторым

входом к выходу генератора периодических сигналов и входу второго измерителя пикового значения, а выходом - к входу регулятора амплитуды.

Использование: изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания изделий на импульсные нагрузки и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1068905. Сущность: устройство содержит генератор 1 периодических сигналов, регулятор 2 амплитуды, ключевые элементы 3 и 24, усилитель 4 мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, измерители 8, 21 пикового значения, блоки 9, 22, памяти, блок 10 сравнения, формирователь 11 прямоугольных сигналов, инвертор 12, счетчик 13 импульсов, дифференцирующие блоки 14, 18, 20, элементы И 15, 25, триггеры 16, 17, задатчик 19 числа импульсов, сумматор 23. Кроме того, показан выход 26 источника единичного потенциала 1 ил.