Устройство для управления частотой колебаний вибростенда
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ КОЛЕБАНИЙ ВИБРОСТЕНДА, содержащее последовательно соединные блок переключения полярности, интегратор , преобразователь пилообразного напряжения в синусоидальное и компрессионный усилитель и последов .ательмо соединенные согласующий усилитель и измеритель уровня вибраций , выход которого соединен с управляющим входом компрессионного усилителя , и генератор, тличаюm е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и точности частоты , оно снабжено соединенными последовательно с генератором импульсов управляе1 «л делителем частоты и преобразователем частоты в напряжение, выход которого подключен к входу блока переключения полярности, управляю-( щий вход которого соединен с вторым (Л выходом управляемого делителя частоты .
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5п С 05 D 19/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
- AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ".=-.с(;Ион „q . . a7 - Д1 ((0
T(."1 "" (Е,",-(A Р
%Яииотьл, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ИХ. (21 ) 3305129/18-28 (22) 22.06.81 .(46) 30.03.84. Бюл.в 12 (72) В;К.Белов, A.Л.Виноградов, О.М.Коломиец и В.И.Петухов (71 ) Рязанский радиотехнический институт (53) 620.178.53(088. 8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР
9 693347, кл.G 05 D 19/02, 1979.
2. Заявка Франции 9 2289951, кл.G 05 D 1976.
3. Instruction manual. Automatic
vibrat ion controller. Model G01-002.
Tokyo, Japan, Shinken Со.Ltd, (s.a.) р ° 1-76 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ
ЧАСТОТОЙ КОЛЕБАНИЙ ВИБРОСТЕНДА, содержащее последовательно соединные блок переключения полярности, интегратор, преобразователь пилообразного напряжения в синусоидальное и компрессионный усилитель и последовательно соединейные согласующий усилитель и измеритель уровня вибрации, выход которого соединен с управляющим входом компрессионного усилителя, и генератор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности и точности часто.ты, оно снабжено соединенными последовательно с генератором импульсов управляемям делителем частоты и преобразователем частоты в напряжение, выход которого подключен к входу блока переключения полярности, управляю-сс
С2 щий вход которого соединен с вторым выходом управляемого делителя частоты.
1, 1083166
Изобретение относится к вибрационной технике и,предназначено для автоматизированных виброисЬытательгчх систем, осуществляющих испытания на воздействие гармонической вибрацией. 5
Известно устройство для регулирования частоты колебаний вибростенда, содержащее генератор импульсов, переключатель, реверсивный счетчик, генератор синусоидального напря- 10 жения, три компаратора, интегратор, блок регулирования усиления, усилитель мощности, цифровой частотомер, а также блок измерения и регулирования параметров вибрации (Я . 15
Недостатки указанного устройстваузкий диапазон регулировки частоты выходного сигнала и значительная динамическая погрешность установки частоты, обусловленная ииерционнос- 0 тью обратной связи по частоте.
Известен генератор для испытательных стендов, включающий элементы памяти, адресную цепь, ЦАП, фильтр низкой частоты и усилитель мощности 2). едостаток генератора — большое значение коэффициента нелинейных искажений, обусловленное неидеальностью возпроиэведения синусоидального напряжения в широком диапазоне 30 частот с помощью gAII.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления частотой колебаний вибростенда, содержащее последовательно соединенные блок переключения полярности, интегратор, преобразователь пилообразного напряжения в синусоидальное и компрессионный усилитель и последовательно соединенные согласующий уси-40 литель и измеритель уровня вибрации, выход которого соединен с управляющим входом компрессионного усилите- . ля (3) .
Недостатками известного Устройств 45 являются значительная нестабильность частоты выходного сигнала, составляющая не менее 2%, и низкая точность установки частоты, лежащая в преде-. лах 1%, что затрудняет определение собственных частот изделий с высокодобротным, механическим резонансом.
Кроме того, устройство не позволяет осуществлять Регулировку частоты в совРеменных, УпРавляемых ЭВИ виброиспытательных системах.
Цель изобретения. — повышение стабильности и точности частоты.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления частотой колебаний вибростенда, содержащее60 последовательно ссюдииеиные блок переключения полярности„ интегратор, преобразователь иилообразного напряжения в синусэидальное и компрессионный усилитель и последовательно со-б5 единенные согласующий усилитель и измеритель уровня вибрации, выход которого соединен с управляющим входом компрессионного усилителя, и генератор, снабжено соединенными последовательно с генератором импульсов управляемым делителем частоты и преобразователем частоты в напряжение, выход которого подключен к входу блока пере ключения полярности, управляющий вход которого соединен с вторым выходом управляемого делителя частоты.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство для управления частотой колебаний вибростенда содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, управляемый кодом делитель
2 частоты, преобразователь 3 частоты в напряжение, блок 4 переключения по лярности, управлякиций вход которого соединен с вторым выходом делителя 2, интегратор 5, преобразователь 6 пилообразного напряжения в синусоидальное компрессионный усилитель 7 и подключенные к его управляющему входу йоследовательно соединенные согласующий усилитель 8 и измеритель 9 уровня вибрации.
Устройство работает следующим об разом.
Импульсы генератора 1 поступают на вход управляемого делителя 2 частоты, частота импульсов на обоих выходах которого определяется кодом, подаваеьим на управляющие входы делителя, и может изменяться в широких пределах с малой дискретностью. На первом выходе делителя 2 образуется первая импульсная последовательность ( с частотой большей и кратной частоте .выходного сигнала устройства, которая поступает на вход преобразователя 3 частоты в напряжение. На выходе преобразователя имеет место постоянное напряжение, пропорциональное частоте. которое через блок 4 переключения полярности подается на интегратор 5.
На втором выходе делителя 2 образуется вторая импульсная последовательность с частотой, равной удвоенной частоте сигнала на первом выходе делителя, которая используется для управления блоком 4 переключения полярности, осуществляющим инвертирование напряжения преобразователя 3. К интегратору 5 поочередно подключаются прямой и инверсный сигналы, а моменты их подключения задаются импульсами. второй импульсной последовательности д@лителя 2. В результате на выходе интегратора 5 образуется двуполярное пилообразное напряжение с постоянной амплитудой и частотой, определяеьыми значением кода на управляющем входе делителя 2. Преобразователь 6 формирует из пилообразного напряжения синусоидальный сигнал, ко-, 1083166
Составитель Н.Долгова
Редактор С.Квятковская Техред A.Kèêåìåçåé Корректор И.МУ«а
Заказ 1753/42 Тираж 842 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,Ж-35, Раушская наб. д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 торый используется; пройдя усилитель
7, для возбуждения механических коле. баний вибростенда. Сигнал обратной связи, поступающий с установленного на вибростенде вибропреобразователя (не показаны), усиливается согласующим усилителем 8 и преобразуется из" мерителем 9 уровня вибрации в постоянное напряжение, .которое поступает на управляющий вход компрессионного усилителя 7, автоматически поддержи". 10 вая заданный уровень вибрации.
Стабильность частоты выходного сигнала устройства определяется стабильностью частоты кварцевого генератора 1 импульсов, порядок которой
10 -10 . Точность установки частоты зависит от ширины частотного диапазона и частоты генератора 1. При частоте генератора 1-20 мГц относительная дискретность перестройки частоты выходного сигнала устройства в диапазоне 1-5 кГц равна 0,1%. Автоматическая развертка и установка частоты осуществляется программой ЭВМ, изменяющей код .на управляющих входах делителя 2.
Использование устройства обеспечит высокую стабильность и точность частоты возбуждения вибростенда, а также программную развертку частоты по любому специальному закону.
