Многоканальное устройство для воспроизведения случайных вибраций Советский патент 1982 года по МПК G01M7/00 

(S) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ВИБРАЦИЙ

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно, к многоканальным устройствам для воспроизведения случайных вибраций.

Известно устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее генераторы шума, подключенный к ним формирователь, включающий набор полосовых фильтров, регулируемые усилители, сумматор, ко входам ,Q которого подключены выходы регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, вибродатчик и цепь обратной связи, включающую в каждом канале анализатор, блок сравнения, выход . J5 которого подключен к управляющему входу соответствующего регулируемого усилителя.

Устройство позволяет проводить испытания изделий на случайную вибра-20 цию, однако точность воспроизведения спектра недостаточная. Это обусловлено тем, что устройство не обеспечивает формирование крутых всплесков и провалов формируемого спектра вибраций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальное устройство для воспро-. изведения слу }айных вибраций, содержащее генераторы узкополосного шума, многоканальный гетеродин и в каждом канале последовательно соединенные переносчик спектра, к первому входу которого подключен соответствующий выход многоканального гетеродина, и регулируемый усилитель, общий для всех каналов сумматор, подключенный к выходам регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, ко входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик и многоканальную цепь обратной связи, включающую в каждом канале анализатор, подключенный к выходу вибродатчика, блок сравнения и подключенный к его второму входу задатчик уровня, причем выход блока сравнения подклюмен к управляющему нходу регулируемого усилителя C2j. Устройство позволяет проводить испытания на случайную вибрацию и формировать с большей точностью требуемый спектр вибраций за счет его переноса, что позволило отказаться от набора полосовых фильтров и заменить их двумя фильтрами. Однако генераторы шума имеют одинаковую ширину частотных полос, что не позволяет с одинаковой точностью формировать равномерные участки спек тра и участки, имеющие всплески и провалы. Кроме того, многоканальный гетеродин имеет фиксированные частоты и невозможно осуществлять их перестройку в процессе работы. Цель изобретения - повышение точ ности.Указанная цель достигается тем, что многоканальное устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержг щее генератор узкополосного шума, многоканальный гетеродин ив каждом канале последовательно соединенные переносчик спектра,- к первому входу которого подключен соответствующий выход многоканального гетеродина, и регулируемый усилитель, общи для всех каналов сумматор, подключен ный к выходам регулируемых усилителе возбудитель колебаний, к входу котор го подключен выход сумматора, вибро датчик и многоканальную,цепь обратно связи, включающую в каждом канале анализатор, подключенный к выходу вибродатчика, блок сравнения и подключенный к его второму входу задат чик уровня, причем выход блока срав нения подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, снабжено переключателем, служащим для подклю чения генераторов узкополосного шум различающихся по ширине полосы, ко второму входу переносчика спектра, а многоканальный гетеродин выполнен в виде многоканального перестраиваемого синтезатора частот, переключатель опорных частот которого сопряжен с переключателем. На фиг, 1 представлена блок-схема многоканального устройства для воспроизведения случайных вибраций; на фиг. 2 - блок-схема многоканального синтезатора частот, Устройство содержит генераторы 1 узкополосного шума, имеющие разли ную ширину генерируемых чястотных полос ifj, . -1 переключатель , t-.vi - помощью которого подключают выходы генераторов 1 ко входам переносчиков 3 спектра, ко вторым входам которых подключены выходы многоканального гетеродина, выполненного в виде перестраиваемого синтезатора k частот. Для регулирования уровня сигнала в каждом канале служат регулируемые усилители 5(, вход которых подключен к переносчикам спектра, а выход - к общему для всех каналов сумматору 6, выход каждого подключен к входу возбудителя 7 колебаний. Устройство содержит также многоканальную цепь обратной связи, включающую в каждом канале анализатор 8 , блок 9,1-ц сравнения, к второму входу которого подключен 3задатчик уровня. Выходы блоков сравнения подключены к управляющим входам соответствующих регулируемых усилителей S/f-. Входы всех анализаторов подключены к вибродатчику 1 1 . Синтезатор 4 частот включает генератор 12 фиксированной частоты, блок 13 опорных частот, переключатель 1Ц опорных частот, с помощью которого к входу преобразователя 15 частоты п-го канала подключается тот выход блока 13, частота которого отстоит от опорной частоты П-1-ГО канала на ширину полосы генератора 1 шума, подключенного в данный момент с помощью переключателя 2и, к переносчику 3 спектра п-го канала, второй преобр.азователь 16 частоты, ко второму входу которого подключен выход блока 13с опорной частотой f, Устройство работает следующим образом, С помощью переключателя подключают выходы генераторов 1 шума к входам переносчиков 3-)ц спектра, осуществляющим перенос спектра в рабочую область. При этом формирование всплесков и провалов осуществляют из полос генераторов 1, имеющих наименьшую ширину узкополосного шума. Таким образом, комбинируя подключение генераторов 1 шума к переносчикам 3 спектра,можно оптимально разместить по рабочему диапазону различные по ширине полосы шума. Ко вторым входам переносчиков подключены выходы синтезатор. 4, который формирует гетеродинные частоты на выходе. Из сигнала генератора 12 фик5сированной частоты с помощью блока 13 опорных частот формируют частоту F первого канала и четыре опорные частоты, f; f-uf ; f-Af ; f-Af3 где f - произвольная фиксированная частота, три остальные отличаются о нее на интервалы, равные значениям ширины полос генераторов 1 узкополо ного шума. Из этих частот с помои зЮ первого и второго преобразователей 15 и 16 частоты синтезируются гетеродинные частоты ( в соответств с алгори-тмом V-fi - i f-Fi-M,Fv,--V-,)-f--Vr €v. где f-isf - опорные частоты, Af (1 1 ,2,3) ширина полосы генераторов 1 шума. Для этого переключатель TtVi опор ных частот подключает выходы блока 13 к преобразователям 15 частоты (на фиг. 1 и 2 показаны положения переключателей 2к1 и-. ). К N-му переносчику 2 спектра подключен генератор 1 с полосой Af и соответственно к преобразователю Sy подключена опорная частота () и т.д. По уровню сигналы формируемых полос регулируют частоту с помощью усилителей 5(yi Отрегулированные частотные полосы суммируют сумматором 6 и подают на вход возбудителя 7 колебаний. Сигнал с выхода вибродатчика 11 поступает на вход многоканальной обратной связи, включающей в каждом канале анализатор 8, -блок 9 сравнения, ко второму входу которого подключен задатчик 10 уровня. Разностный сигнал с выхода блока 9 сравнения поступает на управляющий вход соответствующего усилителя 5. изменяя коэффициент усиления последнего. Выходы переносчиков 3 спектра подключены через стабилизаторы (не показаны) к канальным анализаторам 8. 6 Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности формируемого спектра за счет оптимального размещения спектральных полос различной ширины в рабочем диапазоне частот. Формула изобретения Многоканальное устройство для воспроизведения случайных вибраций, содержащее генераторы узкополосного шума, многоканальный гетеродин и в каждомканале последовательно соединенные переносчик спектра, к первому входу которого подключен соответствующий выход многоканального гетеродина, и регулируемый усилитель , общий для всех каналов сумматор, подключенный к выходам регулируемых усилителей, возбудитель колебаний, к входу которого подключен выход сумматора, вибродатчик и многоканальную цепь обратной связи, включающую в каждом канале анализатор, подключенный к выходу вибродатчика, блок сравнения и подключенный к его второму входу задатчик уровня, причем выход блока сравнения подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, отлич-ающееся тем, что. целью повышения точности, оно снабжено переключателем, служащим для подключения генераторов узкополосного шума, различающихся по ширине полосы, к второму входу переносчика спектра, а многоканальный гетеродин выполнен в виде многоканального перестраиваемого синтезатора частот,переключатель опорных частот которого сопряжен с переключателем.

u

:з

в

/j

гг