Способ воспроизведения спектраСлучАйНыХ ВибРАций и уСТРОйСТВОдля ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам и устройствам воспроизведения спектра случайных вибраций, и может быть использовано в приборостроении.

Известен способ воспроизведения спектра случайных вибраций, по которому генерируют гармонические сигналы, част:оты которых соответствуют рабочему диапазону, модулируют их узкополосньм случайным сигналом, регулируют уровень сигналов в соответствии с заданным, суммируют сигналы и воспроизводят суммарный модулированный сигнал возбудителем колебаний.

Устройство, реализующее известный способ, содержит блок генераторов гармонических сигналов, регуляторы уровня частотных составляюгцих и последовательно соединенные сумматор, ко входам которого подключены выходы регуляторов уровня, усилитель мощности, возбудитель колебаний, вибропреобразователь и виброметр, а также последовательно соединенные генератор уэкополосного случайного сигнала и модулятор til

Недостатком способа и реализующего его устройства является высокая стоимость, так как для осуществления

способа необходимо иметь наборы дорогостоящих формирующих и анализирующих фильтров и блок модуляторов.

Цель изобретения - удешевление способа.

Указанная цель достигается тем, что предварительно последовательно регулируют и воспроизводят гармонические сигналы, добиваясь того, чтобы уровень воспроизведенных был равен заданному уровню случайных вибраций в определенных полосах частот, а затем суммируют немодулированные гармонические сигналы и модулируют суммарный сигнал случайным сигналом с нулевой нижней частотой.

Устройство, реализирующее предлагаемый способ, снабжено многопозици-. онным переключателем для подключения выходов регуляторов уровня ко входу усилителя мощности и вторым переключателем, служащим для подключения модулятора, второй вход которого подключен к выходу сумматора, к усилителю мощности, причем входы регуляторов уровня подключены к выходам соответствующих генераторов гармонических сигналов.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит многоканальны источник сигналов, каждый канал которого включает генератор 1 гармонического сигнала и регулятор 2 уровня. Выходы всех регуляторов подключены ко входу сумматора 3, к выходу которого подключена цепь из последовательно соединенных модулятора 4, переключателя 5, усилителя 6 мощности .возбудителя 7 колебаний с установленным на его подвижной части вибропреобразователем 8 и виброметра 9.Ко второму входу модулятора 4 подключен генератор 10 узкополосного случайного сигнала с нулевой нижней частотой Вторые выходы каждого регулятора 2 уровня через многопозиционный переключатель 11 и второй переключатель 5 подключаются ко входу усилителя 6 мощности.

Способ осуществляется следующим образом.

На этапе регулирования используются гармонические сигналы с частотами равными средним частотам поддиапазонов, на которые разбит воспроизводимый спектр. На этапе испытаний осуществляется модуляция (перемножение) низкочастотного случайного сигнала суммарным полигармоническим сигналом При этом в результате модуляции низкочастотного случайного сигнала каждой гармоникой образуется узкополосный случайный сигнал, параметры которого полностью определяются частотой гармоники, шириной спектра случайного сигнала и их уровнем. Так, ширина узкополосного сигнала равна удвоенной ширине полосы низкочастотного случайного сигнала. Последнее обусловлено равенством нулю нижней частотной границы случайного сигнала генератора 10, из-за чего обе боковые составляющие, образующиеся в результате модуляции, сливаются в один узкополосный сигнал, ширина полосы которого равна суммарной, т.е. удвоенной величине.

Уровень (среднеквадратичное значение) каждой узкополосной составляющей прямо пропорционален амплитуде соответствующей гармоники.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

Генераторы 1 генерируют гармонические сигналы, равноотстоящие друг от дЕ$уга по частоте. Переключатель 11 находится в положении Л, а переключатель 5 - в положении сц- . Сигнал генератора 1 первого канала через регулятор 2, переключатели 11 и 5 подается на вход усилителя б мощности - и далее на возбудитель 7 колебаний. Уровень механических колебаний измеряется с помощью вибропреобразователя 8, соединенного с виброметром 9.

В соответствии с заданным уровнем вибрации в первом канале регулируют уровень первого гармонического сигнала с помощью регулятора 2. Затем переключатель 11 устанавливается в - следующее положение, все операции повторяются для второго канала и т.д. После регулировки уровня последнего гармонического сигнала переключатель 5 устанавливается в положение . Все отрегулированные гармоники с выходов регуляторов 2 суммируются в сумматоре 3 и суммарный полигармонический сигнал поступает на вход модулятора 4, на другой вход к6торого подается низкочастотный узко5 полосный случайный сигнал с выхода генератора 10. Ширина полосы частот сигнала генератора равна половине разности частот двух соседних гармоник. В модуляторе 4 осуществляется

0 перемножение полигармонического и узкополосного случайных сигналов, в результате чего образуется широкополосный случайный сигнал, который с выхода модулятора поступает через

г переключатель 5 на вход усилителя 6 мощности и далее на возбудитель 7- колебаний, где и воспроизводится широкополосная случайная вибрация с заданным спектром.

Предлагаемое изобретение позволяет снизить стоимость устройства для воспроизведения спектра случайных вибраций.

Формула изобретения

1.Способ воспроизведения спектра случайных вибраций, по которому генерируют гармонические сигналы, частоты которых лежат в рабочем диапазоне, модулируют их узкополосным случайным сигналом, регулируют уровень сигналов в соответствии с заданным, суммируют сигналы и воспроизводят суммарный модулированный сигнал возбудителем колебаний, отличающийс я тем, что, с целью его удешевления, предварительно последовательно регулируют и воспроизводят гармонические сигналы, добиваясь того, чтобы уровень воспроизведенных вибраций был равен заданному уровню случайных вибраций в определенных полосах частот, а затем суммируют немодулированные гармонические сигналы и модулируют суммарный сигнал случайным сигналом с нулевой нижней частотой.

2.Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее блок генераторов гармонических сигналов, регуляторы уровня частотных составляющих, последовательно соединенные сумматор, ко входам которого подключены выходы регуляторов уровня, усилитель мощности, возбудитель колебаний, виб5 ропреобразователь и виброметр, а также последовательно соелиненные генератор узкополосного случайного сигнала и модулятор, отличаю, щеес и тем, что оно снабжено многопозиционным переключателем для подключения выходов регуляторов уровня ко входу усилителя мощности и вторым переключателем, служащим для подключения J oдyлятopa , второй вход которого

подключен к выходу сумматора, к усиI

лителю мощности, причем входы регуляторов уровня подключены к выходам соответствующих генераторов гармонических сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР fio заявке № 2141066/25-28, кл. €i 01 М 7/00, 1976 (прототип).