Устройство для анализа формы кривой, графически нанесенной на неподвижной поверхности Советский патент 1940 года по МПК G01B7/28 

Предлагаемое изобретение касается уже Известных уотройств для анализа формы кривой, графически нанесенной на неподвижной поверхности, состоящих из приспособления для преобразования исследуемой кривой в ток переменной частоты, фильтра и прибора ДЛЯ изменения ам плитуд гармоник.

Согласно изобретению, в подобном устройстве в качестве преобразующего приспособления применена электронно. лучевая трубка, снабженная узким многоячейкавым фотоэлектрическим экраном, предназначенным для проектирования на него изображения кривой.

При периодическом воэвратно-поступательноМ перемещении луча по светочувствитель-ному экрану в предлагаемом устройстве iB цепи трубки происходит генериравание переменного напряжения, соответствующего по форме исследуемой кривой, причем анализ этого напряжения может быть произве ден обычными методами, например, при помощи системы полосовых фильтров.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2 - форму кривой тока генератора, питающего обмотку трубки; фиг. 3 и 4 - формы кривых напряжения.

Контур осциллограммы О (фиг. 1) проектируется оптической системой с цилиндрической линзой Z на узкий экран I, представляющий собой многоячейковый фотоэлемент. Движением электронного луча К /вдоль экрана / управляет обмотка W, питаемая от ге-нератора G током, форма кривой которого показана на фиг. 2. При движении электронного луча К вдоль фотоэлектрического экрана / на сопротивлении R возникает падение напряжения, которое можно представить графиком, изображенным на фиг. 3.

Из графика по фиг. 2 следует, что ток в катушке W в течение 2г. - Д возрастает с равномерной скоростью до своего максимального значения и затем в течение Д, равномерно уменьшаясь, снова принимает нулевое значение.

Границы освещенной части экрана / определяются размерами осциллограммы О, причем при нулевом значении тока в катушке W электронный луч К находится в начале освещенной .части экрана, а при максимальном значении тока - в ко1Ще освещенной его

части; в соответствии с этим устанавливается величина максимального значения тока в катушке W.

При изменении тока в катушке W от нулевого значения дО максимального и соот1ветству1ош,ем этому изменению перемеш,ении луча /С вдоль экрана от начала освещенной части к концу ее, падение напряжения на сопротивлении R будет изменяться в соответствии с графиком, изображенным на фиг.. 3 (в пределах от нуля до 27г-А).

В процессе изменения тока в катушке W от максимального значения до нуля электронный луч К. будет двигаться вдоль экрана в обратном направлении и па сопротивлении R возникнет падение напряжения, форма кривой которого изображена на фиг. 3 (в пределах от 27t - А до 27т).

Таким образом, график по фиг. 3 отображает в первом приближении процесс тенериравания фото-электронно-лучевой -трубкой переменного тока, форма, кривой которого соответствует форме периодической функции f(t), изображенной на осциллограмме О.

Рассмотрение графика по фиг. 3 позволяет сделать вьшод, что с уменьшением величины А форма кривой, па нем изображенной, будет стремиться к форме кривой, изображенной на фиг. 4, т. е. искажения, связанные с поступательно-возвратньш Движением электронного луча, будут уменьшаться до заданной величины.

Так как закон изменения падения напряжения //, на сопротивлении R с заданной степенью точности соответствует графику функции f(t)j то результаты гармонического анализа этого напряжения дадут полное представление об аналитическом выражении функции.

Анализ1ируемое напряжение / подается через усилитель У и полосовой фильтр F на катодный вольтметр V, к которому присоединена брауновская трубка В.

Путем регулировки параметров генератора G в катушке W можно получить ток заданной частоты и, следовательно, на пряжеиие Ik той же частоты на -сопротивлении R.

При -изменении частоты напряжения /, .любая из его гармонических составляющих может быть выделена полосовым фильтром F, имеющим фиксированные постоянные, и затем измерена катодным вольтметром V. Световая полоска на экране брауновской трубки В, присоединенной к вольтметру V, непрерывно фотографируется камерой А, барабан же этой камеры, несущий кинопленку, механически связан с устройством, регулирующим параметры генератора G, определяюшие частоту тока в катушке W. Такам образом, непрерывно и в соопветств-ии с изменением частоты тока B катушке W, кинопленка получает смещение, которое необходимо для записи спектра гармонических составляющих функции f(t).

Управление устройством, регулирующим параметры генератора G при помощи электромеханического привода, с заданным графиком скорости, позволяет полностью автоматизировать процесс гармонического анализа функции.

Предмет изобретения.

1.Устройство для анализа формы кривой, графически нанесенной на неподвижной поверхности, отличающееся применением фото-электронно-лучевой трубки, снабженной узким многоячейкОВьш фотоэлектрическим экраном, предназначенным для проектирования на него изображения кривой, с ою целью, чтобы при периодическом воз1вратно-поступательном перемещении луча по оветочувставительному экрану происходило генерирование в цепи трубки переменного напряжения, соответствую-щего по. форме исследуемой к-ривой, анализ которого может быть произведен обычными методами, например, при помощи системы полосовых фильтров.

2.В устройстве по п. 1 применение илиндрической линзы для проектирования исследуемой кривой на фотолектрический экран.

3.В устройстве по п. 1 применение т1рубки с эллиптическим поперечным сечением луча.

к авторскому свидетельству Ю. В. Байбаева

еЛ1 57689

и г 2

i Ф

фиг/

L,В

С

фиг