Двухгармоничный анализатор Советский патент 1978 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к электроиз1мерительнОй технике и может быть применено при анализе первой и второй гармоник, вынужденных колебаний механического .объекта. Известный анализатор аналогического назначения, содержащий задатчик вынужденных колебаний, преобразователь нагрузок, тензоусилитель, аттенюатор, две пары перемножающих мостов с фоторезисторагуш, каждая из которых отделена от своего i осветителя .саетонепроницаемым модулятором,жестко сочпейенным с валом задатчика, интегратори, сул латор и регистрирук щее устройство, не позволяет обеспечить требуемую точность измерения. Целью изобретения является повышени точности измерения пе1}врй и второй гар моник вынужденных колебаний. . достигается это тем, что в предлагаемый анализатор введен мост постоянного Тока с фоторезисторами, освещаемыми осветителем фоторезисторов первой пары перемножающих .мостов-, выход мое-г та подключен к .осветителю фоторёзисторов второй пары перемножающих мостов, }при этом выход ее синфазного моста сое динен с сумматором, к второму входу которого подключен выход аттенюатора. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предложенного двухгармоничного анализатора; на фиг. 2 - показан светооптичёсТ ий преобразователь,общий вид. ДвуХгармоничныЯ анализатор содержит задатч к 1 вынужденных колебаний, преобразователь нагрузок 2, тензоусилитель 3, мост 4 постоянного тока и две пары перемножающих мостов 5 и 6 7 и 8, светооптическкй преобразователь 9, источник 10 постоянного напряжения;, интенграторы Il-l4, сумматор 15, аттенюатор 16 и регистрирующее устройство 17. Светооптический преобразователь 9 , включает в себя два осветитё.ля 18 и 19 с конденсаторами 20 и 21, светонепроницаемый коленчатый модулятор 22 р виде цилиндров, расположенных под углом 90 на валу, ось вращения которого проходит вдоль их образующих, и фоторезис торы мостовых схем 4-8, Работает двухгармоничный анализатор следующим образом. Напряжение с выхода тензоусилителя 3, пропорциональное воздействующим нагрузкам, которые можно представить в виде ряда Фурье, n(i) (а„&т«ы1+Ь„сойниз1) (1) где АО - постоянная составляющая сигнала; синфазная и квадратурная составляющие исследуемого сигнала (коэффициенты ряда Фурье, с учетом которых в дальнейшем определяются .коэффициенты вращательных проиэгводных) j tt- номер гармоники, поступает на входные диагонали мостов 5-8, а также на. аттенюатор 16, с которогЬ сигнал И(i)2 поступает на один из входов сумматора 15. Мост 4 и осветитель 18 питеиотся постоянным напряжением и от источника 10, При вращении светонепроницаемого мо упяюра светооптического преобразоватеяя 9 с постоянной угловой скорость ьэ световые потоки, падающие, на свёто чувсивительные площадки фоторезисторов мостовых схем 4,5 и б, модулируются ПО гармоническим SJIKOHCIM первой гармо|ники- Соответствующим образом изменяются сопротивления этик фотореэисторов в мостах 4 и 5 - f(l)f(, wt(2) в мосте 6 - - {iV i giAr co&a)-t (3 где У о среднее зВачение сопротивле ни я ф(ЭторезисТ;Ора; ,- мак сймальное; значение приращения сопротивления плеча моста с фоторе зистором (дифференциально в соседних плечах моста). При равенстве сопротивлений фоторезисторов в активных плечах мостов и равенстве сопротивлений пассивных плеч VH и выходные сигналы мостов определяются из вьаражвний для. моста 4 - V(,nшi .5&ittwt (41 Tlzt h UWit-joSmwtv для мостам 5sl(-tKtn(oV| для моста 6 - llaWгг(Усо5б)1 . где N - величина, зависящая от величи сопротивлений плеч моста и сопротивления нагрузки.-Известно.что световой поток, падаю щий на светочувствительную площадку фоторезистора, пропорционально которому изменяется его сопротивление, равняется произведению освещенности пловдадки на площадь ее перекрытия. Освещ енность осветителя 19 пропорциональна напряжению U i , а площадь перекрытия светочувствительных площадок Фоторезисторов мостов 7 и 8 изменяется ПО законам ai « cj-t и соъ cot. Таким образом,, выходные сигналы этих мостов равняются для моста 7 - )-lf(t) (7) моста 8 - )1 (8) На сумматор 15 поступают в противофазе два сигнала, пропорциональные W /inUWbin i-nosTOMy с его выхода снимается сигнал, кратный (,, (9. . После интегрирования в интеграторах 11-14 выражений (5), .(6), (8), (9) получаем коэффициенты ряда Фурье а/, Д/ 2, B2f регистрируемые устройством 17. Таким образом, при непрерывном вращении вала задатчика 1 с угловой скорое тьйбг на выходе анализатора одновременно измеряются коэффициенты ряда Фурье цервой и второй гармоник. Формула изобретения Двухгармоничный анализатор, содержащий задатчик вынужденных колебаний, преобразователь нагрузок, тензоусилитель, аттенюатор, две пары перемножающих мостов с фоторезисторами, каждая ИЗ которых отделена рт своего осветителя светонепроницаемым модулятором, жестко .сочлененным с валом задатчика, интеграторы, сумматор и регистрирующее устройство, отличающийс; я тем, что, с целью повышения точности, в него введен мост постоянного тока с фрторезистррами, освещаемыми осветителем фоторезисторов первой пары переключающих мостов, выход моста подключен к -осветителю фоторезисторов второй пары перемножающих мостов,.при &ТОМ выход ее синфазного моста соеди- ней с cyMviaTopoM,K второму входу которого подключен выход, аттенюатора.