Автогенератор струнного датчика Советский патент 1982 года по МПК G01L1/10 

(-5) АВТОГЕНЕРАТОР СТРУННОГО ДАТЧИКА

1

Изобретение относится к силоизме рительной технике и может быть ис- . пользовано в устройствах для механических испытаний материалов,

Известны струнные автогенераторы, содержащие колеблющуюся в магнитном поле струну, включенную в мостовую схему, два плеча которой яодключ чены к источнику питания, а другие два - к входу усилителя с управляющей работой автогенератора схемой Щ

Однако в данном устройстве не обеспечивается требуемая точность работы вследствие по стоянной подкачки энергии, вносящей погрешность в колебательный процесс, что не обеспечивает режима свободных колебаний.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автогенератор струнного датчика, содержащий струну, включенную в мостовую вхему, источник питания, усилитель , соединенный с второй ключевой

схемой, параллельно которой включены последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, делитель частоты , формирователь импульсов и схема управления, а выход формирователя импульсов дополнительно соединен с первой ключевой схемой, которая через источник питания включена в диа I гональ питания мостовой схемы. Под,Q качка энергии в автогенераторе производится через определенное количество периодов, обусловленное дис сипацией энергии в колебательной системе, что в значительной мере снижаJS ет влияние изменения амплитуды колебания от частоты ,

Однако указанное возбуждение не позволяет исключить частотную дависи20 мость затухания, обусловленную пиками поглощения как в материале струны, так и в устройстве в целом, которая может иметь место при работе генератора со сменными струнными образцами и изменяющимися условиями колебаний., имеющими место при физикомеханических испытаниях материалов,

Целью изобретения является повышение томности.

Поставленная цель достигается тем, что в автогенератор преобразователя частоты в напряжение, амплитудного и суммирующего усилителя, причем входы преобразователя частоты и детектор подключены к выходу усилителя, а их выходы - к двум-входам суммирующего усилителя, на третий вход которого подключен источник питания, а выход суммирующего усилителя через ключевую схему соединен с мостовой схемой.

На чертеже представлена схема авт генератора.

Автогенератор содержит мостовую с схему 1 со струной 2, колеблющейся в зазоре магнита 3, входной усилитель k, преобразователь 5 частоты в напряжение, амплитудный детектор 6, иуммирующий усилитель 7, источник 8 опорного напряжения, первую и вторую ключевые схемы 9 и 10, амплитудный дискриминатор 11, делитель 12 частоты, формирователь 13 импульсов и схему I управления.

Автогенератор работает следующим образом.

Импульс тока при включении питани возбуждает колебания струны 2, Положительная обратная связь, которая образуется при включенном ключе 10 приводит к нарастанию амплитуды колебания струны.

Если амплитуда выходного напряжения на усилителе меньше порога срабатывания дискриниминатора 11, то работает канал с непрерывным сигналом. При достижении напряжения со струны порога срабатывания дискриминатора импульсная последовательность с его выхода запускает формирователь 13 импульсов, который дает порожний импульс постоян 1ой длительности, поступающий на первую ключевую схему 9 и вход системы 1 управления. Схема управления вызывает, срабатывание второй схемы 10 и при этом отключается сигнал с непрерывным сигналом. Первая ключевая схема 9 связана с выходом суммирующего усилителя 7, выходное напряжение которого равно Ug), где Ug- опорное напряжение источника 8; напряжение преобразова53 73

теля 5; напряжение на выходе детектора 6 и К - коэффициент пропорциональности. При отсутствии пика поглощения в колебательном процессе устройства тогда U7 KUg.При появлении пика поглощения и напряжение Uf увеличивается на величину, пропорциональную величине диссипации энергии-на пике поглощения. Это приводит к росту амплитуды колебания струны до тех пор, пока не станет равным (if-. Устройство при этом в целом поддерживает напряжение диагонали сбалансированного моста пропорциональным частоте, что соответствует поддержанию постоянной амплитуды колебаний струнь независимо от величины затухания в струнном устройстве. Устранение влияния затухания позволит проводить физико-механические испытания различных материалов, в частности микропленок и нитевидных кристаллов, струнным способом во всем возможном диапазоне частот колебаний

25 образца, что позволит повысить точность работы автогенератора.

Фоомула изобретения Автогенератор бтрунного датчика, содержащий струну, включенную в мостовую схему, источник питания,усилитель, соединенный с второй схемой,параллельно которой включены последова тельно соединенные амплитудный дискриминатор, делитель частоты, формирователь импульсов и схема управления, а выход формирователя импульсов дополнительно соединен с первой ключевой схемой, которая через источник питания включена е диагональ питания мостовой схемы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь частоты в напряжение, амплитудный детектор и суммирующий усилитель, причем входы преобразователя частоты и детектор подключены к выходу усилителя, а их выходи - к двум входам суммирующего усилителя,на третий вход KOTopioro подключен источ-:

JJJ ник питания, а выход .-суммирующего усилителя через ключевую схему соединен с мостовой схемой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 523311, кл. G 01 L 2/10, 25.12.72 (прототип).