Прибор для измерения длительности фронта импульсов ударного ускорения Советский патент 1980 года по МПК G01P3/42 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения длительности фронта импульсог. ударного ускорения.

Длительность фронта импульсов ускорения, определяемая как интервал времени от момента появления ударного ус,орения до момента, соответствующего его пиковому значению, является важным параметром механических ударных процессов, которым позволяет оценивать иогрешность градуировки акселерометров.

Известен прибор измерения длительности фронта импульсов ударного ускоренпя, который содержит согласующее устройство, дифференциатор, усилитель-ограничитель, генератор линейно-изменяющегося напряжения, фантастронную схему, устройство для регистрации результата измерения в цифровой форме с использованием электромеханического счетчика и триггер. Все элементы, кроме триггера, соединены между собой последовательно. Вход триггера подключен к выходу усилителя-ограничителя, а выход - к согласующему устройству 1.

Этот прибор не позволяет измерять длительность фронта импульсов ударного ускорения с наложенными колебаниями. Это вызвано тем, что в случае импульсов с наложенными колебан11ями с помощью элементов известного нрибора невозможно осЗществление необходимых преобразований сигнала для работы регистрирующего 5 зстройства.

Цель изобретения - повыщение точности измерения длительности фронта импульсов ударного ускорен ;: произвольной формы.

10 Эта цель достигается тем, что прибор снабжен амплитудно-временным преобразователем и триггером Шмидта, приче.м выход согласующего устройства подключен к входу усилителя-ограничителя н через

15 амплитудно-временной преобразователь и генератор лииейно-изменяющегося напряжения к триггеру Шмидта, выход которого соединен с вторым входом триггера, первый вход которого подключен к выходу

20 усилителя-ограничителя, а выход - к регистрирующему устройству.

На фиг. 1 показана блок-схема прибора; на фиг. 2, а-е приведены диаграммы, поясняющие работу прибора.

25 Прибор содержит согласующее устройство 1, амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3 лииейно-изменяющегося (пилообразного) напряжения, триггер Шмидта 4, усилитель-ограничитель 5, триг30 гер 6 и регистрирующее устройство 7.

В предлагаемом приборе вход согласующего устройства 1 соединяется с измерительным преобразователем ударных ускорений, а выход - с входом амплитудно-временного преобразователя 2 и с входом усилителя-ограничителя 5. Амплитудно-временной преобразователь 2, генератор 3 линейно-изменяющегося напряжения и триггер Шмидта 4 соединены между собой последовательно. Один вход триггера 6 соединен с выходом усилителя-ограничителя 5, а второй - с выходом триггера Шмидта 4. Выход триггера 6 подключен к входу регистрирующего устройства 7.

Прибор работает следующим образом.

Импульсное напряжение (фиг. 2, а) подается на вход согласующего устройства 1 с выхода пьезоэлектрического преобразователя ударных ускорений. С выхода согласующего устройства 1 сигнал поступает на усилитель-ограничитель 5 и на амплитудно-временной преобразователь 2. Прямоугольный импульс с выхода усилителя-ограничителя 5 запускают триггер 6. В соответствии с формой напряжения (фиг. 2, б) на конденсаторе памяти амплитудно-временного преобразователя 2 на выходе этого же преобразователя имеет место последовательность прямоугольных импульсов, изображенных на фиг. 2, в. Эти импульсы запускают генератор 3 линейно-изменяющегося напряжения, амплитуда выходного напряжения которого (фиг. 2, г) пропорциональна длительности выходных импульсов амплитудно-временного преобразователя 2 (фиг. 2, в).

Триггер Шмидта 4 настраивается таким образом, чтобы уровень срабатывания его был равным (или немного больше) величины Оц (фиг. 2, в, г). В результате, на выходе триггера Шмидта 4 получается прямоугольный импульс (фиг. 2, д), который сдвинут относительно начала измеряемого импульса на время тф+Ti, т. е. на величину больше, чем длительность фронта Тф измеряемого импульса. Этот импульс опрокидывает триггер 6, на выходе которого

формируется прямоугольный импульс с длительностью т Тф-Ьт, т. е. на величину т больше, чем длительност переднего фронта измеряемого импульса. Далее с выхода триггера 6прямоугольный импульс (фиг. 2, е) подается на регистрирующее устройство 7, отсчетная система которого запомипает время т гф-fT. При градуировке прибора систематическая

погрешность т может быть исключена и, таким образом, его показания будут соответствовать длительности переднего фронта измеряемого импульса.

Прибор позволяет измерять длительность

фронта импульсов ударного ускорения как простой формы (фиг. 2, а - пунктирная линия), так и длительность фронта импульсов с наложенными колебаниями (фиг. 2, а - сплошная линия).

Формула изобретения

Прибор для измерения длительности фронта импульсов ударного ускорения, содержащий согласующее устройство, усилитель-ограничитель, триггер, генератор линейно-изменяющегося напряжения и регистрирующее устройство, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности

измерения длительности фронта произвольной формы импульсов ударного ускорения, введены амплитудно-временной преобразователь и триггер Шмидта, причем выход согласующего устройства подключен к входу усилителя-ограничителя и через амплитудно-временной преобразователь и генератор линейно-изменяющегося наиряжения к триггеру Шмидта, выход которого соединен с вторым входом триггера, первый вход

которого подключен к выходу усилителяограничителя, а выход - к регистрирующему устройству.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе

1- Субботин М. И. Прибор для измерения ударных ускорений, ПНТ и ПО, 1962, тема 31 № П-62-18/4 (прототип).

а, п1