Устройство для измерения амплитуды вибрации Советский патент 1981 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании виброхарактеристик деталей и узлов разнообразных приборов с целью обеспечения их надежности, а также для измерения характеристик электромеханических преобразователей. Известно устройство для измерения амплитуды вибрации,содержащее источ,ник когерентного света,интерферометр диафрагму,фотодетектор и систему обработки выходного сигнала фотодетектора, где измерение амплитуды вибраци обеспечивается счетом числа импульсо выходного сигнала фотодетектора, который может производиться визуально при наблюдении сигнала на экране осциллографа 1 Недостатком данного устройства является то, что визуальный счет неу добен, так как требует значительных затрат времени на измерения и ограни чивает верхний предел измерений ампл туды вибрации возможностью разрешения часто расположенных импульсов на экране осциллографа. Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является устройство для измерения амплитуды вибрации, содержащее источник когерентного света, интерферометр с фокусирор.кой света на поверхность объекта и последовательно соединенные точечную диафрагму, фотодетектор и счетчик числа импульсов, вызывае олх интерференционньми полосами в течение промежутка времени кратного периоду вибрации 2. Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено для измерения амплитуды вибрации зеркально отражающих объектов и не может быть применено .-в автоматическом счете интерференционных полос при измерении амплитуды вибрации диффузно отражающих объектов, так как в этом случае полезный сигнал сравнительно мал и может быть сравнимым по величине с не- устранимыми шумами фотодетектора, и счетчик считает импульсы как сигнала, так и шума, что препятствует проведению измерений. Цель изобретения - обеспечение автоматического счета интерференционных полос при измерении амплитуды вибрации диффузно отражающих свет объектов. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено усилителем

автоматической регулировкой усилеия, вход которого подключен к выходу отодетектора, и двухпороговым форирователем импульсов, включенным . ежду выходом ycиjп итeля и входом четчика импульсов,

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - эпюра входного сигнала формирователя импуль- . о.в в отсутствии шумов.

Устройство содержит источник 1 огерентного света, интерферометр 2 фокусировкой света на поверхность объекта ( не показан) и последовательно соединенные точечную диафрагу 3, фотодетектор 4, усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления, вход которого подключен к выходу фотодетектора 4, и двухпороговый формирователь б импульсов, включенный между выходом усилителя 5 и входом счетчика 7 числа импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Пучок ко -ерентного света от источника1 попадает в интерферометр 2 (упрощенно показан один из многих вариантов построения интерферметра). Свет на выходе интерферометра направляется на фотодетектор 4 через точечную диафрагму 3. Выходной сигнал фотодетектора, являющийся частотномодулированным сигналом с постоянной амплитудой, подается на счетчик 7 числа импульсов через формирователь б импульсов, который чувствителен к импульсам сигнала и нечувствителен к импульсам шума. Формирователь представляет собой двухпороговое устройство, имеющее два значения пороговых напряжений - верхнее 1Г и нижнее U Одно срабатывание формирователя происходит при изменении входного напряжения в интервале значений, содержащем как и , так и Ua. например, когда входное напряжение превышает .и и вслед за этим становится меньшим чем Uj.

Входной сигнал формирователя импульсов в отсутствие шумов показан на фиг. 2, где горизонтальными прямыми отмечены пороговые напряжения формирователя, точками - моменты опрокидывания триггера Шмитта при его использовании в качестве формирователя. Уровень подаваемого на вход формирователя напряжения, представляющего собой сумму сигнала и шума, устанавливается таким, чтобы удвоенная амплитуда сигнала была больше разности , и чтобы размах шумового напряжения оставался меньше указанной разности. Тогда происходит срабатывание от импульсов сигнала, но не чувствуется шум. Для устойчивой работы формирователя необходимо, чтобы уровень входного напряжения поддерживался постоянным при смене объекта измерения или точки измерения на одном и том же объекте. Эту задачу решает усилитель 5 с автоматической регулировкой уси ления, включенный между фотодетектором и формирователем.

Изобретение позволяет снизить затраты времени на измерение и расширить диапазон измерения в сторону больших значений амплитуды колебания ,

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды вибрации, содержащее источник когерентного света, интерферометр с фокусировкой света на поверхность объекта и последовательно соединенные точечную диафрагму, фотодетектор и счетчик числа импульсов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического счета интерференционных полос при измерении амплитуды вибрации диффузно отражающих свет объектов, оно снабжено усилителем с автоматической регулировкой усиления, вход которого подключен к выходу фотодетектора, и двухпороговым формирователем импульсов, включенным между выходом усилителя и входом счетчика числа импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ванециан Р.А. и др. Квантовая электроника. Сборник. М., Энергия

,1971, с. 27-33.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 230434, кл. G 01 Н 9/00, 1967 (прототип) .

Y

L,

I