Устройство имитации движения баланса электронно- механических часов

 

Изобретение относится к контрольно-испытательным устройствам и позволяет расширить диапазон амплитуд имитируемых колебаний для контролируемых блоков привода. Устройство содержит задающий генератор 1 импульсов , генератор 2 гармонического напряжения, преобразователь 3 напряжение-код , обмотку 4 электромагнита 5. обмотки катушки 6 контролируемого блока 7 привода, элемент РШИ 8, управляемый генератор 9 импульсов, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11 и фильтр 12 низких частот. Введение новых элементов и образование новых связей меж ду элементами устройства позволяет изменять период гармонического напряжения изменением частоты следования импульсов генератора 1. Период же повторения формируемого сигнала задается импульсным генератором 1 и не зависит от параметров гармонического напряжения, что позволяет получить любые заданные соотношения между периодом повторения сигнала и периодом гармонического напряжения, что дает возможность имитировать колебания баланса с любой заданной амплитудой. 2 3.п. ф-лы, 4 ил, с iS (Л to 4 со NU Ni фс/г.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776890/24-10 (22) 26.07.84 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.В.Мышев, M.M.Ìûøåâà,В.А.Мещеряков, А.Г.Молчанов и В,В.Регеда (53) 681.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 505008, кл. С 04 D 7/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1041983, кл. G 04 D 7/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ ДВИЖЕНИЯ

БАЛАНСА ЭЛЕКТРОННΠ†МЕХАНИЧЕСК ЧАСОВ (57) Изобретение относится к контрольно-испытательным устройствам и позволяет расширить диапазон амплитуд имитируемых колебаний для контролируемых блоков привода. Устройство содержит задающий генератор 1 импульсов, генератор 2 гармонического

„„SU„„! 249474 А1 (бН 4 С 04 0 7/08 напряжения, преобразователь 3 напряжение-код, обмотку 4 электромагнита 5. обмотки катушки 6 контролируемого блока 7 привода, элемент ИЛИ 8, управляемый генератор 9 импульсов, реверсивный счетчик 10, цифроаналоговый преобразователь 11 и фильтр 12 йизких частот. Введение новых элементов и образование новьгх связей меж ду элементами устройства позволяет изменять период гармонического напряжения изменением частоты следования импульсов генератора 1. Период же повторения формируемого сигнала задается импульсным генератором 1 и не зависит от параметров гармонического напряжения, что позволяет получить любые заданные соотношения между периодом повторения сигнала и периодом гармонического напряжения. что дает возможность имитировать колебания баланса с любой заданной амплитудой.

2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1249474

Изобретение относится к контрольно-испытательным устройствам имитации рабочих воздействий при контроле изделий и может быть использовано при контроле электронных блоков привода электронно †механическ балансных часов.

Цель изобретения — расширение диапазона амплитуд имитируемых колебаний для контролируемых блоков привода.

На фиг.1 показана структурная схема устройства с цифровым вариантом генератора гармонического напряжения; на фиг.2 — схема устройства с аналоговым вариантом генератора: на фиг.3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства с цифровым вариантом генератора гармонического напряжения; на фиг.4 — то же, поясняющие работу устройства с аналоговым вариантом генератора гармонического напряжения.

Устройство (фиг.1 и 2) содержит задающий генератор 1 импульсов, re— нератор 2 гармонического напряжения,преобразователь 3 напряжение-ток и обмотку 4 электромагнита 5. Выводы обмотки 4 электромагнита 5 подключены к двум выходам преобразователя 3 напряжение-ток, а магнитопровод электромагнита 5 выполнен с зазором для размещения обмоток катушки б контролируемого блока 7 привода ° Выход задающего генератора 1 соединен с входом генератора 2 гармонического напряжения, выход которого подключен к входу преобразователя 3 напряжениеток.

Цифровой вариант генератора 2 гармонического напряжения (фиг.1) содержит элемент ИЛИ 8, управляемый генератор 9 импульсов, реверсивный счетчик 10 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11 и фильтр

12 низких частот (ФНЧ), Аналоговый вариант генератора 1 гармонического напряжения (фиг.2) содержит два триггера 13 и 14, два источника 15 и 16 опорного напряжения (ИОН), два ключа

17 и 18, интегратор 19, два компаратора 20 и 21 и преобразователь 22 треугольного напряжения в гармоническое.

Первый вход элемента ИЛИ 8 (фиг.l) соединен с выходом задающего генератора 1 импульсов, а выход элемента

WIN 8 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 10 импульсов, вьг ходы которого соединены с соответствующими входами ЦАП 11. Выход заема реверсивного счетчика l0 подключен к входу управления генератора 9 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 8, а выход

ЦАП 11 подключен через ФНЧ 12 к входу преобразователя 3 напряжение-ток, ИОН 16 (фиг.2) выполнен в виде инвертирующего усилителя с единичным передаточным коэффициентом и соединен своим входом с выходом

ИОН 15, с входом ключа 17 и с первым входом компаратора 20, а выход ИОН 16 соединен с входом ключа 18 и с первым входом компаратора 21. Выходы ключей 17 и 18 объединены и подключены к входу интегратора 19, выход которого соединен с вторыми входами компараторов 20 и 21 и входом преобразователя 22 треугольного напряжения B гармоническое, подключенного своим выходом к входу преобразователя 3 напряжение-ток. Выход компаратора 20 соединен с установочными входами триггеров 13 и 14, а инверсный выход триггера 13 подключен к управляющему входу ключа 17. Выход компаратора 21 подключен к входу сброса триггера 14, прямой выход которого соединен с управляющим входом ключа 18, а вход сброса триггера 13 подключен к выходу задающего генератора 1 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный генератор 1 вырабатывает последовательность импульсов (фиг.3 а и 4a), следующих с периодом повторения, равным половине периода колебаний реального баланса электрон. но-механических часов. Эти импульсы запускает в момент времени

1 генератор 2, формирующий гармоническое напряжение на один период

t„ t последнего (фиг.33 и 4.3) . После отработки одного периода гармонического напряжения до момента запуска второго на выходе генератора 2 сохраняется амплитудное значение гармонического напряжения. Формируемое гармоническое напряжение может быть либо симметричным относительно нулевого значения (фиг.4 ), либо смещенным на какой-либо уровень, так, в частности, что одно из амплитудных значений гармонического з 1249 напряжения равно нулю (фиг. 3 д ) . Пре" образователь 3 преобразует напряжение с выхода генератора 2 в ток, запитывающий обмотку 4 электромагнита 5. Форма тока, а следовательно, 5 и магнитный поток в воздушном зазоре магнитопровода 5 также соответствуют фиг.З д или 4 . В обмотке катушки 6 контролируемого блока привода 7 индуцируется ЗДС, определяемая пер.вой производной от магнитного потока (фиг.З е и 4 к). Открывающие полупериоды t t индуцируемой ЗДС вызывают срабатывание блока 7 привода и протекание по обмотке приво- 15 да катушки 6 импульса тока (фиг.3 и 4к), который может контролироваться соответствующими приборами, Формирование периода гармонического напряжения в дискретном гене- 20 раторе (фиг.1) осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 10 находится в нулевом состоянии и уровень логической "1" с его выхода заема (фиг.3 S ) запрещает работу генератора 9. Синхроимпульс с выхода задающего генератора 1 (фиг.3 a ) в момент времени t, через элемент .

ИЛИ 8 поступает на счетный вход Зб счетчика 10, записывая в него "1".

На выходе заема счетчика 10 появляется "0", разрешающий работу импульсного генератора 9. Вырабатываемые последним импульсы (фиг,З Б ) через элемент ИЛИ 8 также поступают на вход счетчика 10: Импульсы суммируются счетчиком 10 до момента его заполнения, а затем происходит реверсирование счетчика 10 и последующие импульсы с момента t вычи2 таются из записанного в счетчике числа. Когда счетчик 10 вновь возвращается в нулевое состояние, на его выходе заема появляется логическая "1", запрещающая работу генератора 9. Последний останавливается и счетчик 10 остается в нулевом состоянйи до прихода очередного синхроимпульса с генератора 1.

474

l риод t t гармонического напряжез

На выходе ЦАП 11 уровень напряжения изменяется в соответствии с изменением записанного в счетчике 10 числа.. Параметры ЦАП 11 выбраны так, что его выходное ступенчатое напряжение аппроксимирует гармоническое напряжение (фиг.3 r ). ФНЧ 12 сглаживает напряжение с выхода ЦАП 11 придавая ему синусоидальную форму (фиг.33).

Формирование периода гармонического напряжения в аналоговом генераторе (фиг,2) осушествляется следующим образом.

В исходном состоянии триггер 13 находится в единичном, а триггер 14 в нулевом состояниях, ключи 17 и 18 разомкнуты. Синхроимпульс с выхода генератора 1 (фиг.4 a ) устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, и уровень логической "1" с его ин версного выхода (фиг.4 S ) поступает на управляющий вход ключа 17 и вызывает его замыкание. С ИОН IS через замкнутый ключ 17 на вход интегратора 19 поступает положительное напряжение (фиг.4 г ). На выходе интегратора 19 с момента t, формируется линейно-нарастающее напряжение (фиг.4 B ). В момент t напряжения на входах компаратора 20 сравниваются и на выходе последнего появляется импульс (фиг.4 e ), который устанавливает оба триггера 13 и 14 в единичное состояние. На инверсном выходе триггера 13 имеется "0", а на прямом выходе триггера 14 — "1".

Ключ 17 размыкается, отключая ИОН 15 от входа интегратора 19, ключ f8 замыкается, коммутируя на вход интегратора 19 напряжение с ИОН 16. С момента t на выходе интегратора 19 формируется линейно-убывающее напряжение, В момент времени t> напряжения на входах компаратора 21 сравниваются, на его выходе появляется импульс (фиг.4 зк), возвращающий триггер 14 в нулевое состояние, что вызывает размыкание ключа 18. После момента tq до прихода очередного синхроимпульса с генератора 1 на вход интегратора 19 напряжение не подается (фиг.4 г ), и он находится в режиме хранения информации. При этом напряжение на его выходе сохраняется постоянным (фиг.4 2 ) и равным напряжению ИОН 16. С выхода интегратора 19 напряжение поступает на преобразователь 22, формирующий из треугольного напряжения гармоническое.

Устройство позволяет изменять пения изменением частоты следования импульсов генератора 10 (фиг.1), постоянной времени интегратора 19 или выходных напряжений ИОН 15 и !6

S 12ч9 (фиг.2). Г1ериод повторения формируемого сигнала задается импульсным генератором 1 и не зависит от параметров гармонического напряжения, чтс позволяет получить любые заданные соотношения между периодом повторения сигнала и периодом гармонического напряжения. Это дает возможность имитировать колебания баланса с любой наперед заданной амплитудой 1Î для блоков привода любой модели.

Возможность плавно изменять временные соотношения сигнала позволяет исследовать блоки привода при изменяющейся амплитуде имитируемых колебаний.

Формула изобретения

1. Устройство имитации движения баланса электронно-механических часов, содержащее генератор гармонического напряжения, преобразователь напряжение-TQK и электромагнит, при- 25 чем выводы обмотки электромагнита подключены к двум выходам преобразователя напряжение-ток, а магHHToIIpo вод электромагнита выполнен с зазором для размещения обмоток катушки контролируемого блока привода, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона амплитуд имитируемых колебаний, в него введен задающий генератор импульсов, а 35 генератор гармонического напряжения выполнен с регулируемым периодом колебаний, при этом выход задающего генератора импульсов соединен с входом генератора гармонического напря- О жения, выход которого подключен к входу преобразователя напряжениеток.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор гармонического напряжения содержит управляемый генератор импульсов с регулируемым периодом следования импульсов, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и фильтр низких частот, причем первый вход элемента ИЛИ

474 а соединен с выходом задающего генератора импульсов, а выход элемента

ИЛИ подключен к счетному входу реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход заема реверсивного счетчика импульсов подключен к входу управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а выход цифроаналогового преобразователя подключен через фильтр низких частот к входу преобразователя напряжение-ток.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор гармонического напряжения содержит два источника опорного напряжения, два ключа, два триггера, интегратор, два компаратора и преобразователь треугольного напряжения в гармоническое причем второй ис7 точник опорного напряжения выполнен в виде инверсного усилителя с единичным передаточным коэффициентом и соединен своим входом с выходом первого источника опорного напряжения, с входом первого ключа и с первым входом первого компаратора, а выход второго источника опорного напряжения соединен с входом второго ключа и с первым входом второго компаратора, выходы обоих ключей объединены и подключены к входу интегратора, выход которого соединен с вторыми входами обоих компараторов и с входом преобразователя треугольного напряжения в гармоническое, подключенного своим выходом к входу преобразователя напряжение-ток, выход первого компаратора соединен с установочными входами обоих триггеров, а инверсный выход первого триггера подключен к управляющему входу первого ключа, выход второго компаратора подключен к входу сброса второго триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, а вход сброса первого тригге- ра подключен к выходу задающего генератора импульсов.

1249474

f249474

Составитель С.йакин

Техред Н.Бонкало

Редактор О. Головач

Корректор С.Шекмар

Заказ 4322/47 Тираж 398

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4