Генератор опорных сигналов Советский патент 1979 года по МПК H03K3/72 

(54) ГЕНЕРАТОР ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области измерительной.технике, в частности к устройствам формирования сигналов и может быть использовано в приборах для анализа спектра вибраций вращающихся объектов, измерительных крутильных колебаний валов и измерительных устройствах балансировочных станков. По авт.св. № 585594 известен генератор опорных сигналов, содержащий вращающийся ротор с отметкой, датчик сигнала отметки ., подключенный на входы формирователя меандра и преобразователя частота-напряжение. Выходы формирователя меандра и преобразователя частота-на- пряжение подключены на оба входа амплитудно-импульсного преобразователя , выход последнего через интегратор подсоединен.к функциональному преобразователю. При использовании генератора опо ных сигналов совместно с анализатор ми спектра вибрации вращающихся валов или с балансировочными устройст вами построение последних.значитель но облегчается, появляется возможность их автоматизации, улучшаются точностные характеристики,если гене paiop одновременно формирует синусоидальный и косинусоидальный гармонические опорные сигналы. Кроме того, наличие двух гармонических сигналов, сдвинутых на четверть периода, обеспечивает возможность определения направления вращения вала,невозможность в известном устройстве одновременного формирования синусоидального и косинусоидального сигналов,синхронных вращательному движению, сужает функциональные возможности генератора опорных сигналов. Цель изобретения - расширить функ щональные возможности генератора. Это достигается тем, что генератор опорных сигналов, содержащий вращающийся ротор с отметкой, выход которого соединен через датчик сигнала отметки с входом формирователя меандра, интегратор, выход которого подключен ко входу функционального преобразователя, и последовательно соединенные преобразователь частота-напряжение и амплитудно-импульсный модулятор, другой вход которого подключен к вьоходу формирователя меандра, а вход преобразователя частота-напряжение соединен с входом формирователя меандра, введены последовательно соединенные компаратор, второй амплитудно-импульсный модулятор, второй интегратор и второй функциональный преобразователь, причем вход компаратора подключен к выходу интегратора, а другой вход втор ,го амплитудно-импульсного модулято-; ра соединен с выходом преобразователя частота-напряжение. На чертеже изображена структурная электрическая схема генератора. Предлагаемый генератор состоит из вращающегося ротора 1 с отметкой 2 1отметка может быть оптической, магнитной, радиоактивной и т.д.), датчика 3 отметки, формирователя 4 меан ра, преобразователя 5 частота-напр жение, амплитудно-импульсного моду лятора Ь, интегратора 7, функционального преобразователя 8. При вращении ротора 1 датчик 3 си нала отметки 2 выдает один импульс напряжения за один оборот ротора. Эт импульс: преобразуется в мсшндр 1сим.метричное прямоугольное напряжение; в формирователе 4 меандра, к выходу датчика 3 сигнала отметки подключен преобразователь 5 частота-напряжение, на выходе которого образуется постоянное напряжение,- прямо пропорц ональное частоте вращения ротора 1 и используемое в качестве модулирую щего. Оно поступает на второй вход амплитудно-импульсного модулятора 6. Таким образом, на выходе модулятора 6 получается напряжение в виде меанд ра, амплитуда которого изменяется пропорционально изменению частоты вращения. Этот сигнал подается на ин тегратор 7, где после интегрирования получается треугольное напряжение, причем амплитуда этого треугольного напряжения не зависит от изменения частоты вращения. Например, с ростом частоты пропорционально увеличивается амплитуда меандра, а в процес се интегрирования после интегратора амплитуда треугольного напряжения уменьшается пропорционально частоте поэтому в результате такой компенсации амплитуда треугольного напряжения сохраняется постоянной, на зависящей от частоты вращения вала.Оно поступает на вход функционального преобразователя 8 (например, содержащего полевой транзистор и использующего свойство его стоковой характеристики, которая имеет форму четверти периода синусоида), на входе котоого образуется синусоидальный сигал. Треугольное напряжение с выхода интегратора 7 поступает на вход компаратора 9. На его выходе образуется прямоугольное напряжение (меандр), получаемое при переходе через нуль треугольного напряжения, т.е. вновь полученное прямоугольное напряжение сдвинуто на четверть периода относительно прямоугольного напряжения с выхода формирователя 4. Это сдвинутое прямоугольное напряжение поступает на первый .вход амплитудно-им ульсного модулятора 10, на другой его вход поступает постоянное напряжение, пропорциональное частоте вращения ротора, с выхода преобразователя 5 частота-напряжение. |Далее сигнал претерпевает преобразования, аналогичные описанным. На ; выход модулятора 10 подключен интегратор 11, формирующий треугольное напряжение, амплитуда которого не зависит от частоты. Затем оно поступает на функциональный преобразователь 12, образующий косинусоидальный сигнал.,. . Таким образом, на выходе генератора образуются два гармонических rspтогональных (синусоидальный и кос.-т нусоидальный) сигналы, амплитуда которых остается постоянной, не зависящей от частоты. Это расширяет функциональные возможности генератора опорных сигналов, что обеспечивает технико-экономический эффект. Формула изобретения Генератор опорных сигналов по авт.св. № 585594, отличающийся тем, что, с целью расширения функционал-нь7х возможностей, в него введены пс следовательно соединенные компаратор, второй амплитудно-импульсный модулятор, второй интегратор и второй функциональный преобраз.ователь, прт5чем вход компаратора подключен к выходу интегратора, а другой вход второго aмплитi днoимпульсного модулятора соединен с выходом преобразователя частота-напряжение .