Устройство для регулирования колебаний

 

Изобретение относится к испытательнЫ технике и предназначено для испытания изделий на импульсные нагрузки. Целью изобретения является повьшение точности формирования импульсов возбуткдения вибратора за счет снижения искажений, обусловленных переходным колеоательным процессом, при одновременном расширении диапазона регулирования скважности. Устройство содержит генератор периодических сигналов , регулятор амплитуды, три ключевых элемента, усилитель мощности, вибратор, вибропреобразователь, согласующий усилитель, измеритель пикового значения, блок памяти. блок сравнения с опорным напряжением, формирователь прямоугольных сигналов, инвертор, счетчик импульсов, два дифференцирующих блока, два элемента И, два триггера, задатчик числа импульсов, элемент.ИЛИ, два элемента НЕ, фиксатор, выпрямитель и нульорган. Введенные элементы ШШ, нульорган, второй элемент И, второй и третий ключевые элементы, мопрямитель, фильтр и два элемента НЕ и новые функциональные связи приводят к тому, что после формирования импульсов одной полярности в обмотке вибратора и воэнихновении переходного колебательного процесса установления подвижной части вибратора, в обмотку подается инвертированный периодический сигнал с выхода регулятора , полуволны которого находятся в противофазе с полуволнами свободных колебаний подвижной части вибратора, что способствует активному демпфированию переходного колебательного процесса, а следовательно , снижает искажение очередных импульсов сигналов, воспроизводимых вибратором, что приводит к повышению точности при одновременном расширении диапазона скважности за счет уменьшения его нижнего предела. 1 ид. (Л сл 4;а 4 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

GD 4 С 05 Э 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДМ СТВЕННЫй НОМИТЕТ CCCP пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3814776/24-24 (22) 21. 11.84 (46) 30. 08.86. Бюл. И- 32 (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В.И. Ленина (72) И.Д. Пузько (53) 62-50(088.8) (56) Ленк А., Ренитц Ю. Механические испытания приборов и аппаратов. М.:

Мир.

Авторское свидетельство СССР

У 1068905, кл. G 05 D 19/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания изделий на импульсные нагрузки. Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов возбуждения вибратора за счет снижения искажений, обусловленных переходным колеоательным процессом, при одновременном расширении диапазона регулирования скважности. Устройство содержит генератор периодических сигналов, регулятор амплитуды, три ключевых элемента, усилитель мощности, вибратор, вибропреобразователь, согласующий усилитель, измеритель пикового значения, блок памяти, „„SU„„1254448 д1 блок сравнения с опорным напряжением, формирователь прямоугольных сигналов, инвертор, счетчик импульсов, два дифференцирующих блока, два элемента И, два триггера, эадатчик числа импульсов, элемент .ИЛИ, два элемента НЕ, фиксатор, выпрямитель и нульорган. Введенные элементы ИЛИ, нульорган, второй элемент И, второй и третий ключевые элементы, выпрямитель, фильтр и два элемента НЕ и новые функциональные связи приводят к тому, что после формирования импульсов одной полярности в обмотке вибратора и возникновении переходного колебательного процесса установления подвижной части вибратора, в обмотку подается инвертированный периодический сигнал с выхода регулятора амплитуды, полуволны которого находятся в противофазе с полуволнами свободных колебаний подвижной части вибратора, что способствует активному демпфированию переходного колебательного процесса, а следовательно, снижает искажение очередных импульсов сигналов, воспроизводимых вибратором, что приводит к повышению точности при одновременном расширении диапазона cKBsxHocTH за счет уменьшения его нижнего предела. 1 ил.

1254448

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для.испытаний изделий на импульсные нагрузки.

Цель изобретения — повышение точности формирования импульсов возбуждения вибратора за счет снижения искажений, обусловленных переходным колебательным процессом, при одновреf0 менном расширении диапазона регулирования скважности.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования колебаний.

Устройство содержит последователь15 но соединенные генератор 1 периодических сигналов, регулятор 2 амплитуды, первый ключевой элемент 3, усилитель 4 мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, измеритель 8 пикового значения, блок 9 памяти, блок 10 сравнения, на второй вход которого подается опорное напряжение, формирова25 тель 11 прямоугольных сигналов, инвертор 12, счетчик 13 импульсов, первый дифференцирующий блок 14, первый элемент И 15, второй триггер 16, первый триггер 17, второй дифференцирующий блок 18, задатчик 19 числа импульсов, элемент ИЛИ 20, третий и второй ключевой элементы 2 1 и 22 соответственно, второй элемент И 23, первый и второй элемент НЕ 24 и 25 соответственно, фильтр 26, выпрями- 35 тель 27, нуль-орган 28. Выход генератора 1 периодических сигналов через регулятор 2 амплитуды соединен с входом первого ключевого элемента 3, выход которого через усилитель 4 40 мощности и элемент ИЛИ 20 подключен к подвижной катушке вибратора 5.

На испытуемом объекте (не показан) установлен вибропреобразователь 6, подключенный выходом через последова- 45 тельно соединенные согласующий усилитель 7 и измеритель 8 пикового значения к входу блока 9 памяти, выход которого соединен с одним входом блока 10 сравнения, к второму входу 50 которого подключен выход источника опорного напряжения U,„. Выход блока

10 соединен с управляющим входом регулятора 2 амплитуды, выход которого через третий ключевой элемент 21 55 подключен к входу формирователя 11 прямоугольных сигналов, а через последовательно соединенные второй ключевой элемент 22 и ннвертор 12 к одному из входов элемента ИЛИ 20.

Выход формирователя 11 подключен к первому входу первого элемента И 15 через первый дифференцирующий блок

14, к второму входу которого подключен прямой выход второго триггера 16.

Единичный вход триггера 16 соединен с выходом счетчика 13, второй вход которого подключен к выходу формирователя 11 прямоугольных сигналов.

Выход элемента И 15 соединен с единичным входом первого триггера

17, нулевой вход которого соединен через нуль-орган 28 с выходом согласующего усилителя 7.

Управляющий вход третьего ключевого элемента 21 соединен с выходом согласующего усилителя 7 через последовательно соединенные выпрямитель

27, фильтр 26 и первый элемент НЕ 24.

Прямой выход триггера 17 соединен с управляющим входом первого ключевого элемента 3 и с управляющим входом блока 9 памяти непосредственно, а через второй дифференцирующий блок

18 — с нулевым входом триггера 16.

Выход первого ключевого элемента 3 через задатчик !9 числа импульсов соединен с входом "Останов" счетчика

13. Управляющий вход второго ключевого элемента 22 соединен с выходом второго элемента И 23, один вход которого соединен с нулевым выходом триггера 17, а другой — с выходом первого элемента НЕ 24 через второй элемент НЕ 25.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 периодических сигналов вырабатывает на выходе синусоидальное напряжение, которое через регулятор 2 амплитуды поступает на вход ключевого элемента 3.

В исходном состоянии триггер 17 находится в единице, поэтому ключевой элемент 3 открыт . На входе первого элемента НЕ 24 сигнала нет, следовательно третий ключевой элемент

21 открыт, так как на его управляющем входе есть сигнал, обусловленный наличием сигнала на выходе первого элемента HE 24. Второй ключевой элемент 22 закрыт, так как на выходе второго элемента И 23 сигнал отсутствует, обусловленный отсутствием сигналов на его входах.

1 254448

Положительная, например, полуволна с выхода регулятора 2 амплитуды через ключевой элемент 3, усилитель

4 мощности и элемент ИЛИ 20 поступает, на подвижную катушку вибратора 5.

При этом на выходе вибропреобразователя 6 возникает сигнал, который с выхода согласующего усилителя 7 через последовательно соединенные выпрямитель 27, фильтр 26 и первый эле«10 мент НЕ 24 поступает на управляющий вход третьего ключевого элемента 21, закрывая его. Ключевой элемент 21 закрыт, до тех пор, пока сигнал на

1 входе элемента НЕ 24 не достигнет

15 порогового уровня (нулевого уровня или близкого к нему), соответствующего установлению подвижной части вибратора 5 в положение устойчивого равновесия (другими словами, окончания переходного процесса перемещения подвижной части после прохождения очередного импульсного сигнала) .

Сигнал с выхода формирователя 11 прямоугольных сигналов поступает на вход счетчика 13, определяющего паузу между формируемыми вибратором импульсами. При появлении сигнала на выходе счетчика 13 второй триггер 16 устанавливается в единицу.

Поэтому на выходе первого элемента И 15 появляется импульс при появлении импульса с выхода первого дифференцирующего блока 14, который устанавливает триггер 17 в единицу З5 (или подтверждает единичное состояние триггера 17).

Одновременно сигнал с выхода первого триггера 17 подается на вход блока 9 памяти и подготавливает его rO к измерению выходного сигнала вибратора 5, который через вибропреобразователь б, согласующий усилитель 7, измеритель 8 пиковых значений поступает в блок 9 памяти, который фикси- 45 рует максимальное значение сигнала до начала следующего импульса на выходе вибратора 5. Зафиксированное значение в момент паузы сравнивается с опорным в блоке 10 сравнения и 50 подается на управляющий вход регулятора 2 амплитуды, подстраивая амплитуду импульсов до требуемого значения. При достижении сигналом на выходе согласующего усилителя 7 нулевого значения, что соответствует моменту окончания прохождения основного импульсного сигнала в обмотке вибратора 5, срабатывает нуль-орган

28, устанавливая первый триггер 17 в нулевое состояние. При этом в нулевое состояние сигналом с выхода второго дифференцирующего блока,18 устанавливается триггер 16. На обоих входах второго элемента И 23 присутствуют единичные сигналы, поэтому присутствует единичный сигнал и на управляющем входе второго ключевого элемента 22 ° Следовательно, инвертированный сигнал с выхода регулятора 2 амплитуды через элемент ИЛИ 20 поступает в катушку подвижной части вибратора 5, осуществляя режим активного демпфирования свободных колебаний подвижной части вибратора 5 и сокращая длительность переходного процесса установления подвижной части вибратора в устойчивое положение.

Нулевым сигналом с выхода триггера 17 закрывается. первый ключевой элемент 3 и отключается блок 9 памяти.

Задатчик 19 числа импульсов, подсоединенный к выходу ключевого элемента 3, подсчитывает число импульсов и при достижении требуемого их количества останавливает счетчик

13.

По сравнению с прототипом предложенное устройство позволяет снизить искажение воспроизводимых сигналов за счет активного демпфирования переходного колебательного процесса установления подвижной части вибратора в устойчивое положение и одновременно уменьшить нижний предел диапазона регулирования скважности воспроизводимых вибратором импульсных сигналов.

Формула и з обретения

Устройство для рег лирования колебаний, содержащее последовательно соединенные генератор периодических сигналов -и регулятор амплитуды, последовательно соединенные формирователь прямоугольных сигналов, первый дифференцирующий блок, первый элемент И, первый триггер, первый ключевой элемент и усилитель мощности, последовательно соединенные вибратор, вибропреобразователь и согласующий усилитель, последовательно соединенные измеритель пикового знаСоставитель М.Левина

Техред И.Попович

Редактор Н.Слободяник

Корректор Е.Сирохман

Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4719/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

5 1254 чения, блок памяти и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход — с вторым входом регулятора амплитуды, последовательно соединенные задатчик числа импульсов, счетчик импульсов и второй триггер, а также второй дифференцирующий блок, вход которого подключен к выходу первого триггера и к второму входу бло- О ка памяти, выход регулятора амплитуды соединен с вторым входом первого ключевого элемента, выход которого подключен к входу задатчика числа импульсов, выход формирователя прямо- 15 угольных сигналов подключен к второму входу счетчика импульсов, выход согласукицего усилителя соединен с входом измерителя пикового значения, а выход второго триггера — с вторым 20 входом первого элемента И, второй вход второго триггера соединен с вы448 6 ходом второго дифференцирующего блока, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены последовательно соединенные выпрямитель, фильтр, первый элемент НЕ, второй элемент НЕ, второй элемент И, второй ключевой элемент, инвертор и элемент

ИЛИ, а также нуль-орган и третий ключевой элемент, первый вход которого подключен к выходу регулятора амплитуды, а второй вход — к выходу первого элемента НЕ, второй вход второго ключевого элемента подключен к выходу регулятора амплитуды, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом усилителя мощности, а выход— с входом вибратора, выход согласующеro усилителя соединен с входом выпрямителя и входом нуль-органа, выход которого подключен к второму входу первого триггера.