Устройство для измерения фазочастотнойи АМплиТудНО-чАСТОТНОй ХАРАКТЕРиСТиК Советский патент 1981 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при испытаниях приборов и систем регулирования .

Известно устройство для измерения динамических характеристик электромеханических систем, основанное на сравнении сигналов, подаваемых на исследуемую систему, и сигналов с выхода этой системы, которое содержит преобразователь и нормирующее устройство, а пространственно-распределенная часть системы расчленена на две отдельные подсистемы, точка соединения которых через последовательно соединенные преобразователь и нормирующее устройство подключена к регистрирующему устройству Ll.

Недостатком известного устройства является его сложность.

Известно также устройство для определения фазочастотных характеристик контактных профилометров систем, которое содержит двухлучевой интерферометр, в который оптический квантовый генератор, конденсор, светоделительная пластина, собирающие линзы и зеркальные элементы, а также вибратор, профилометр с преобразователем, генератор синусоидальных колебаний, частотомер, фотоумножитель, электрический фильтр и фазеизмерительный прибор 12 .

Недостатком указанного устройства является низкая на;дежность, обусловленная его сложностью, связанной с необходимостью применения оптического квантового генератора, фотоумножителя и постоянно перестраиваемого узкополосного фильтра.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения фазочастотной и амплитудно-частотной характеристик, содержащее источник света, с которым оптически последовательно соединены светоотражающая подвижная

часть электромеханического преобразователя и фотоприемник, генератор электрических сигналов, соединенный с электромеханическим преобразователем, первым вольтметром и одним из входов

фазометра, второй вход которого присоединен к второму вольтметру, снабжено дифференциальным усилителем, а фотоприемник выполнен двухплощадным, причем его площадки соединены с прямым и инверсным входами дифференци- ального усилителя, а выход его подСоединен к второму входу фазометра. На чертеже представлена -функциональная схема устройств. Устройство содержит источник 1 света, электромеханический преобразователь 2, двухплощадный фотоприемник 3, дифференциальный усилитель 4, фазометр. 5, генератор б электрических сигналов, первый и втррой вольтметры 7 и 8. Устройство работает следующим о.б:разомГЛуч света от источника 1 направ ляется на зеркальную поверхность ис следуемого электромеханического преобразователя 2 и после отражения от нее попадает симметрично на две акти ные площадки А и Б фотоприемника 3, выходы которого подключены к соответ ствующим входам дифференциального усилителя 4. При подаче переменного напряжения от генератора 6 к преобразователю 2 последний совершает колебания, которые, в свою очередь, вызывают смещение пятна света П от своего .начального положения, при коlopoM обе площадки освещеныодинаков и выходное напряжение дифференциального усилителя равно нулю. Эти смеще ния происходят с частотой колебаний электромеханического преобраэовс1теля При смещении пятна дифференциальный усилитель вырабатывает -напряжение, пропорциональное разности освещеннос ти первой и второй активных площадок фотоприемника. Амплитуда смещения пя на поддерживается такой, что оно не выходит за пределы ни оДной из двух активных площадок фотоп15иемника „ При 3TOiYj напряжение на выходе дифференциального усилителя пропорционально амплитуде колебаний преобразователя, Выход дифференциального усилителя 4 подключен к одному из входов фазометра 5, а на второй его вход подается сигнсш от генератора 6 электрических сигналов, который управляет электромеханическим преобразователем 2, Напряжение, подаваемое на последний, измеряется вольтметром 7. Вольт метром 8 измеряют величину выходного напряжения дифференциального усили теля 4. Фотоприемник 3 и дифференциальный Усилитель 4 выполнены так, что они не вносят фазовых и амплитудных искажений в измеряемой области. Измеряя разность фаз между входным сигналом от генератора б и выходным сигналом с дифференциального усилителя 4, определяют фазочастотную характеристику, исследуемого электромеханического преобразователя. Измеряя величины входного и выходного сигналов вольтметром 7 и 8, определяют амплитудно-частотную характеристику преобразователя, Предлагаемое устройство для измерения фазочастотной и амплитудно-частотной характеристик характеризуется простотой в изготовлении и дешевизной, В устройстве используется дешевый источник света стоимостью менее 5 руб, в то время как один из самых дешевых оптических квантовых генераторов ЛГ-78 стоит 500 руб. Использование двухплощадного фотоприемника вместо фотоумножителя также удешевляет устройство, А сложный узкополос ный фильтр, требующий постоянной перестройки по частоте, что создает трудности в измерениях, отсутствует. Формула изобретения Устройство для измерения фазочастотной и амплитудно-частотной характеристик, содержащее источник света, с которым оптически последовательно соединены светоотражающая подвижная часть электромеханического преобразователя и фотоприемник, генератор электрических сигналов, соединенный с электромеханическим преобразователем, первым вольтметром и одним из входов фазометра, второй вход которого присоединен ко второму вольтметру, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дифференциальным усилителем, а фотоприемник выполнен двухплощадным, причем его площадки соединены с прямым и инверсным входами дифференциального усилителя, а выход его подсоединен к второму входу фазометра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 454505, кл, G 01 R 25/04, 1973, 2.Измерительная техника 1970, 11, с . 31-33.