Устройство для вибрационных испытаний лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов Советский патент 1992 года по МПК G11B15/18 

Изобретение относится к виброиспытательной технике и может быть использовано при вибрационных испытаниях лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов.

Известно устройство для виброиспыта- иий, которое содержит управляемый генератор с блоками компрессии и развертки частоты, первый и второй гетеродинные сопровождающие фильтры, управляющие входы которых подключены к первому выходу генератора, регистратор, усилитель-ограничитель, входом подключенный к первому выходу генератора, последовательно соединенные усилитель мощности и вибратор, первый и второй вибропреобразователи, размещенные соответственно на вибраторе и испытуемом изделии, первый согласующий усилитель, включенный между первым вибропреобразователем и входом первого сопровождающего фильтра, фазовый детектор, входы которого подключены к выходам сопровождающих фильтров, второй согласующий усилитель, включенный между вторым вибропреобразователем и входом второго сопровождающего фильтра, детектор абсолютной величины, включенный на выходе фазового детектора, аналоговый перемножитель, входы которого подключены к выходу детектора абсолютной величины и к выходу блока развертки частоты генератора, преобразователь напряжение-частота, включенный на выходе перемножителл, интерполятор, выход которого подключен к входу блока развертки частоты генератора, первый реверсирный счетчик, первый циф- роаналоговый преобразователь, включенный между выходом сиетчика и входом интерполятора, второй цифроаиалоговый преобразователь, второй реверсивный счетчик, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, формирователь, вход которого подключен к выходу нулевого состояния счетчика, триггер режима и триггер реверса, входы сброса которых подключены к выходу формирователя, элемент ИЛИ, первый мультиплексор, первый ключ, вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, а выход - к информационному входу первого мультиплексора, управляемый усилитель, включенный между первым сопровождающим фильтром и управляющим входом генератора, первый компаратор, блок опорного напряжения, детектор нуля, вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход - к входу установки триггера, второй ключ, второй компаратор, выход которого подключен к входу ключа,-а второй мультиплексор, информационный вход которОЈр

подключен к выходу преобразователя, управляющий вход подключен к выходу второго ключа, а выходы подключены соответственно к вычитающему входу счетчика и входу элемента ИЛИ.

Однако известное устройство не обладает достаточной производительностью виброиспытаний, так как испытания в нескольких резонансных областях проводятся последовательно.

0 Известна также виброиспытательная система, содержащая последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности с датчиком тока, электродинамический возбудитель, установленное на нем

5 изделие, датчик виброускорения и согласующий усилитель, перзый, второй, третий пороговые элементы, последовательно соединенные, интегратор и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. Вы0 ход усилителя мощности с датчиком тока соединен с входом первого порогового элемента. Датчик тока усилителя мощности соединен с входом второго порогового элемента. Выход задающего генератора со5 единен с входом третьего порогового элемента. Выходы первого, второго и третьего пороговых элементов соединены с первым, вторым и третьим входами интегратора. Выход согласующего усилителя соединен с

0 вторым входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с управляющим входом задающего генератора.

Недостатком данного устройства явля5 ется его низкая производитель;,ость вследствие проведения значительного времени испытаний на частотах, не соответствующих резонансным частотам испытываемого изделия.

0 Цель изобретения - повышение производительности виброиспытаний путем проведения испытаний одновременно на всех резонансных частотах лентопротяжного механизма кассетного магнитофона.

5 Для достижения поставленной цели в устройство для вибрационных испытаний лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов, содержащее усилитель мощности с датчиком тока, электродинамиче0 ский возбудитель, установленное на нем испытываемое изделие, датчик виброускорения, согласующий усилитель, первый, второй и третий пороговыезлементы, интегратор и первый усилитель с регулируемым

5 коэффициентом усиления, причем усилитель мощности с датчиком тока, электродинамический возбудитель, установленное на нем испытываемое изделие, датчик виброускорения, согласующий усилитель и первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединены последовательно, выход усилителя мощности с датчиком тока соединен с входом первого порогового элемента, датчик тока усилителя мощности соединен с входом второго порогового элемента, выход первого, второго, третьего пороговых элементов соединены с соответствующими входами интегратора, выход которого соединен с управляющим входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, дополнительно введены усилитель-ограничитель, формирователь, первый ждущий мультивибратор, второй жидкий мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, коммутатор, накопительный конденсатор, второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, причем усилитель-ограничитель, формирователь, первый ждущий мультивибратор, второй ждущий мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, коммутатор, второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединены последовательно, выход первого ждущего мультивибратора соединен с вторым входом коммутатора, накопительный конденсатор подключен параллельно выходу коммутатора, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом третьего порогового элемента, выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с управляющим входом второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход звукового канала испытываемого изделия соединен с входом усилителя-ограничителя,

Анализ соответствия заявляемого технического решения критерию новизна1 показал, что устройства, аналогичного заявляемому, в исследуемой и смежных областях не обнаружено.

Анализ соответствия заявляемого технического решения критерию существенные отличия показал, что изобретение реализуется на основе новой совокупности существенных признаков. Каждый из признаков, отдельно взятый, необходим, а вместе взятые с учетом их взаимосвязей достаточны, чтобы отличить предлагаемое устройство от других устройств аналогичного функционального назначения и характеризовать его в том качестве, которое проявляется в повышении производительности вибрационных испытаний, что обеспечивается проведением вибрационных испытаний одновременно на всех резонансных частотах.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена блок-схема заявляемого устройства.

Устройство содержит усилитель-огра- 5 ничитель 1, формирователь 2, первый ждущий мультивибратор 3, второй ждущий мультивибратор 4, генератор 5 пилообразного напряжения, коммутатор 6, накопительный конденсатор 7, первый усилитель 8

0 с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель 9 мощности с датчиком тока, электродинамический возбудитель 10, исследуемый объект 11 - кассетный магнитофон, датчик 12 виброускорения, согласующий

5 усилитель 13, первый пороговый элемент 14, второй пороговый элемент 15, третий пороговый элемент 16, интегратор 17, второй усилитель 18 с регулируемым коэффициентом усиления. Усилитель-ограничитель 1,

0 формирователь 2, первый ждущий мультивибратор 3, второй ждущий мультивибратор 4. генератор 5 пилообразного напряжения, коммутатор 6, второй усилитель 18с регулируемым коэффициентом усиления, усили5 тель 9 мощности с датчиком тока, электродинамический возбудитель 10, установленное на нем испытываемое изделие 11, датчик 12 виброускорения, согласующий усилитель 13 и первый усилитепь 8 с регули0 руемым коэффициентом усиления соединены последовательно. Выход первого ждущего мультивибратора 3 соединен с вторым входом коммутатора 6, накопительный конденсатор 7 подключен параллельно вы5 ходу коммутатора б, выход усилителя 9 мощности с датчиком тока соединен с входом первого порогового элемента 14, датчик тока усилителя 9 мощности соединен с входом второго порогового элемента 15. Выход вто0 рого усилителя 18 с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом третьего порогового элемента 16. Выходы пороговых элементов 14, 15, 16 соединены соответственно с первым, вторым и третьим

5 входами интегратора 17, выход которого соединен с управляющим входом первого усилителя 8 с регулируемым коэффициентом усиления. Выход первого усилителя 8 с регулируемым коэффициентом усиления сое0 динен с управляющим входом второго усилителя 18 с регулируемым коэффициентом усиления. Выход звукового канала испытываемого изделия 11 - кассетного магнитофона - соединен с входом усилите5 ля-ограничителя 1.

Устройство работает следующим образом.

При работе кассетного магнитофона с магнитной лентой с записанным нз звуковой дорожке эталонным сигналом звуковой

частоты в режиме воспроизведения, наличие дефектов деталей и узлов лентопротяжного механизма приводит к колебаниям скорости движения магнитной ленты, что вызывает частотную модуляцию эталонного сигнала. Частотно-модулированный сигнал со звукового выхода кассетного магнитофона 11 подается на входной усилитель-ограничитель 1 устройства для вибрационных испытаний лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов. Во входном усилителе-ограничителе 1 сигнал подвергается усилению и симметричному ограничению, после чего подается на формирователь 2, с выхода которого сигнал в виде прямоугольных импульсов подается на первый ждущий мультивибратор 3, Первый ждущий мультивибратор 3 каждый период эталонного сигнала вырабатывает управляющие импульсы, поступающие на вход второго ждущего мультивибратора 4 и на управляющий вход коммутатора 6. Выходными импульсамивторогождущегомультивибратора 4 управляется разрядная цепь генератора 5 пилообразного напряжения, преобразующего частотно-импульсную модуляцию эталонного сигнала в амплитудно-импульсную. Выходными импульсами первого ждущего мультивибратора 3 управляется коммутатор 6. Амплитуда каждого пилообразного импульса фиксируется на накопительном конденсаторе 7, в результате чего на нем выделяется полезный сигнал, мгновенное значение которого пропорционально колебаниям скорости магнитной ленты, и осуществляется фильтрация этого сигнала от составляющих несущей частоты. Полезный сигнал усиливается вторим усилителем 18с регулируемым коэффициентом усиления, усиливается по мощности усилителем 9 мощности с датчиком тока, поступает на электродинамический возбудитель 10, вызывая механические колебания испытываемого изделия 11 на резонансных частотах. На датчике 12 виброускорения появляется напряжение, которое через согласующий усилитель 13 и первый усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления поступает на управляющий вход второго усилителя 18с регулируемым коэффициентом усиления. Это приводит к поддержанию виброускорения на заданном уровне. При возникновении перегрузки по одному из параметров (выходному току, входному или выходному напряжению усилителя 9 мощности) срабатывает соответствующий пороговый элемент 14, 15 или 16, что вызывает возрастание выходного напряжения интегратора 17„и приводит к увеличению коэффициента усиления первого

усилителя 8 с регулируемым коэффициентом усиления, что приводит к уменьшению выходного напряжения второго усилителя 18 с регулируемым коэффициентом усиления и устраняет перегрузку усилителя 9 мощности с датчиком тока.

Наличие дефектов деталей и узлов лентопротяжного тракта приводит к появлению неравномерности вращения деталей и уз0 лов, контактирующих с магнитным носителем в лентопротяжном тракте, что вызывает нежелательные колебания магнитного носителя и приводит к дополнительной частотной модуляции сигнала. Таким образом, при

5 воспроизведении на магнитофоне записанного на магнитофонную кассету кварцован- ного сигнала звуковой частоты на звуковом выходе кассетного магнитофона будет частотно-модулированный сигнал, несущей ко0 торого будет составляющая с частотой записанного кварцованного сигнала, а модулирующими частотами - сигналы с частотами, равными резонансным частотам лентопротяжного механизма кассетного

5 магнитофона. Использование для проведения вибрационных испытаний сигнала со звукового выхода магнитофона с исключенной несущей позволяет проводить вибрационные испытания на всех резонансных

0 частотах одновременно.

По оценочным данным, производительность виброиспытаний, проводимых с помощью заявляемого устройства, возрастает в 5-10 раз в зависимости от количества ре5 зонансных областей, определяемого конкретной конструкцией кассетного магнитофона.

Формула изобретения Устройство для вибрационных испыта0 ний лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов, содержащее усилитель мощности с датчиком тока, электродинамический возбудитель, установленное на нем испытываемое изделие, датчик виброуско5 рения, согласующий усилитель, первый, второй и третий пороговые элементы, интегратор и первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, причем усилитель мощности с датчиком тока, злектроди0 намический возбудитель, установленное на нем испытываемое изделие, датчик виброускорения, согласующий усилитель и первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединены после5 довательно, выход усилителя мощности с датчиком тока соединен с входом первого порогового элемента, датчик тока усилителя мощности соединен с входом второго порогового элемента, выход первого, второго и третьего пороговых элементов соединены с

соответствующими входами интегратора, выход которого соединен с управляющим входом первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, отличающее- с я тем, что, с целью повышения производительности вибрационных испытаний, в него введены усилитель-ограничитель, формирователь, первый ждущий мультивибратор, второй ждущий мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, ком- .мутатор, накопительный конденсатор, второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, причем усилитель-ограничитель, формирователь, первый ждущий мультивибратор, второй ждущий мультивибратор, генератор пилообразного

0

5

напряжения, коммутатор, второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединены последовательно, выход первого ждущего мультивибратора соединен с вторым входом коммутатора, накопительный конденсатор подключен параллельно выходу коммутатора, выход второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с входом третьего порогового элемента, выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с управляющим входом второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход звукового канала испытываемого изделия соединен с входом усилителя-ограничителя.

Использование: в виброиспытательной технике при вибрационных испытаниях лентопротяжных механизмов кассетных магнитофонов. Сущность изобретения: устройство содержит усилитель-ограничитель 1, формирователь 2, первый ждущий мультивибратор 3, второй ждущий мультивибратор 4, генератор пилообразного напряжения 5, коммутатор 6, накопительный конденсатор 7, первый усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель мощности 9 с датчиком тока, электродинамический возбудитель 10, исследуемый объект 1 - кассетный магнитофон, датчик 12 виброускорения, согласующий усилитель 13, первый пороговый элемент 14, второй пороговый элемент 15, третий пороговый элемент 16, интегратор 17, второй усилитель 18 с регулируемым коэффициентом усиления. 1-2-3-4-5-6-4, 6-7-18-9-10-11- 12-13-8-18, 9-14-17-8, 9-15-17-9, 18-16-17-8, 10-1,1 ил.