Устройство для регулирования колебаний

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит генератор периодических сигналов, регулятор амплитуды , усилитель мощности, вибропреобразователь , согласующий усилитель, блок сравнения, формирователь прямоугольньпх импульсов, три дифференцирующих блока, элемент И, два триггера , ключевой элемент, инвертор,задатчик числа импульсов, измеритель пикового значения, блок памяти. Благодаря введению в устройство второго элемента И, многоходового элемента И, элемента ИЛИ, элемента задержки,вычитателя источника опорного напряжения , регулятора и усилителя появилась возможность раздельного регулирования не только скважности, но и длительности импульсов, а также исключения неоправданной задержки первого по счету, импульса возбуждения вибратора, что и расширило область применения. 1 ил. (Л

Саоз СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) Д1) С 05 D!9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3931290/24-24 (22) 17. 07. 85 (46) 15. 01.87. Бюл. Р 2 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина (72) И.Д. Пуэько (53) 62-50(088.8) (56) Ленк А., Рентц Ю. Механические испытания приборов и аппаратов. М.:

MHp °

Авторское свидетельство СССР

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

КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения— расширение области применения. Устройство содержит генератор периодических сигналов, регулятор амплитуды, усилитель мощности, вибропреобразователь, согласующий усилитель, блок сравнения, формирователь прямоугольных импульсов, три дифференцирующих блока, элемент И, два триггера, кпючевой элемент, инвертор,задатчик числа импульсов, измеритель пикового значения, блок памяти. Благодаря введению в устройство второго элемента И, многоходового элемента И, элемента ИЛИ, элемента задержки,вычитателя источника опорного напряжения, регулятора и усилителя появилась возможность раздельного регулирования не только скважности, но и длительности импульсов, а также исключения неоправданной задержки первого по счету. импульса возбуждения вибратора, что и расширило область применения. ил. грузки.

Цель изобретения — расширение области применения путем осуществления воэможности регулирования длительности импульсов.и исключения задержки начала формирования первого импульса.1

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для регулирования колебаний, на фиг. 2 — эпюры напряжений, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 периодических сигналов, регулятор

2 амплитуды, ключевой элемент 3, усилитель 4 мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, измеритель 8 пикового значения, блок 9 памяти, элемент 10 сравнения, формирователь 11 прямоугольных импульсов, инвертор 12,счетчик 13 импульсов, первый 14, второй 25

15. и третий 16 дифференцирующие блоки, первый 17 и второй 18 элементы

И, многовходовый элемент И 19, элемент ИЛИ 20, элемент 21 задержки, первый и второй триггеры 22 и 23 со- 30 ответственно, задатчик 24 числа импульсов, вычитатель 25, источник 26 регулируемого опорного напряжения, усилитель 27, программный регулятор 28.

Выход генератора 1 через регулятор 2 амплитуды подключен к объединенным входам ключевого элемента

3 и формирователя 11 прямоугольных импульсов, выходом подключенного к объединенным входам инвертора 12 и первого дифференцирующего блока 14 непосредственно, а через элемент 21 задержки — к счетному входу счетчика

13 импульсов. 45

Выход первого дифференцирующего блока 14 соединен с первыми входами элементов И 17 и 18. Второй вход элемента И 18 соединен с выходом мно говходового элемента И 19, входами соединенного с инверсными выходами разрядов счетчика 13. Выход элемента И 18 соединен с одним входом элемента ИЛИ 20, другой вход которого соединен с выходом элемента И 17, вторым входом соединенного с выходом триггера 23, Выход элемента ИЛИ 20 подключен к первому входу триггера

22, к второму входу которого через

12837

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытания иэделий на импульсные на20 г дифференцирующий блок 15 подключен выход инвертора 12. Выход триггера

12 подключен непосредственно к управляющему входу ключевого элемента 3, к второму входу блока 9 памяти, а через третий дифференцирующий блок

16 — к второму входу второго триггера 23, первый вход счетчика 13 импульсов соединен с выходом задатчика 24 числа импульсов, входом соединенного с выходом ключевого элемента 3.

Выход ключевого элемента 3 соединен с суммирующим входом вычитателя 25, вычитающим входом соединенного с выходом источника 26 регулируемого опорного напряжения. Выход вычитателя 25 соединен с входом усилителя 27, выходом подключенного через усилитель 4 мощности к подвижной катушке вибратора 5.

Управляющие входы источника 26 опорного напряжения и усилителя 27 соединены с выходом регулятора 28.

Выход вибропреобразователя 6 через согласующий усилитель 7 соединен с, входом измерителя 8 пиковых значений, выходом соединенного с первым входом блока 9 памяти. Выход блока 9 памяти соединен с одним входом блока 10 сравнения, на другой вход которого поступает опорное напряже. ние, а выход блока 10 сравнения подключен к второму входу регулятора 2 амплитуды.

В исходном состоянии триггеры 22 и 23 находятся в нуле, ключ 3 разомкнут, на выходе элемента И 19 установлен единичный уровень, так как счетчик 13 находится в нулевом состоянии.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 периодических сигналов вырабатывает сигналы различной формы (синусоидальные, трапецеидальные треугольные).

На фиг. 2 приведены эпюры напряжений при воспроизведении вибратором импульсов, соответствующих форме полупериода синусоидального напряжения.

Периодический сигнал (фиг.2) преобразуется в прямоугольные импульсы (фиг.2,б) формирователем 11 прямоугольных импульсов ° На выходе дифференцирующего блока 14 формируют положительные импульсы (фиг.2,в), соответствующие передним фронтам им12837 пульсов формирователя 11. На выходе дифференцирующего блока 15 формируются положительные импульсы (фиг.2,r), соответствующие задним фронтам импульсов формирователя 11, 5

20 второй (сбросовый) вход первого триг- 40

50

При поступлении первого по счету импульса с выхода формирователя 11 прямоугольных импульсов путем включения элемента 21 задержки на выходе счетчика 13 первый импульс (фиг.2,в) .проходит через элементы И 18 ИЛИ 20 на первый вход триггера 22, устанавливая его в единицу (фиг.2,е). Потенциал на выходе элемента И 19 показан на фиг, 2,д. Выходной сигнал триггера 22 поступает на вход ключевого элемента 3, и первый импульс с выхода генератора 1 периодических сигналов поступает через усилитель 4 мощности в подвижную катушку вибратора 5. Одновременно сигнал с выхода триггера

22 поступает на вход блока 9 памяти и подготавливает его к измерению выходного сигнала вибратора 5. Сигнал с выхода вибропреобразователя 6, установленного на испытуемом объекте (не показан), через согласующий усилитель 7 и измеритель 8 пиковых знарений поступает в блок 9 памяти, где формируется напряжение, соответствующее максимальному значению сигнала. Это напряжение в момент паузы сравнивается с опорным в блоке 10 сравнения и подается на управляющий вход регулятора 2 амплитуды, подстраивая амплитуду импульсов до требуемого значения.

В момент окончания импульсов на гера 22 с выхода второго дифференцирующего блока 15 поступает импульс, устанавливающий триггер 22 в исходное положение. При этом отключается ключевой элемент 3 и блок 9 памяти, а через третий дифференциальный блок

16 подтверждается нулевое состояние триггера 23.

При поступлении первого и последующих по счету импульсов с выхода генератора 1 периодических сигналов на выходе элемента И 19 установлен нуль, и импульсы с выхода блока 14 через элемент И 18 не проходят, а импульсы с выхода блока 14 проходят через элемент И 17 только при единичном состоянии триггера 23 (фиг.2,и).

Этот триггер устанавливается в единицу при появлении импульса перепол25

20 4 нения на вьгходе счетчика 13 (фиг. 2, з ) .

Выходной сигнал триггера 23 поступает на второй вход элемента И 17. Поэтому при появлении очередного импульса на выходе дифференцирующего блока 14 этот импульс проходит через элемента

И 17 и ИЛИ 20 на вход триггера 22, устанавливая его в единицу (фиг.2,к).

Ключевой элемент 3 при этом открывается, и сигнал с выхода генератора

1 подается снова через усилитель мощности в подвижную катушку вибратора 5.

Одновременно сигнал с выхода триггера 22 поступает на вход блока 9 памяти для фиксации максимального значения напряжения с выхода вибропреобразователя 6. В момент окончания импульса формирователя 11 прямоугольных импульсов на сбросовый вход триггера 22, с выхода дифференцирующего блока !5 поступает импульс, устанавливающий триггер 22 в исходное положение. При этом импульсом с выхода третьего дифференцирующего блока 16 (фиг.2,м) второй триггер 23 устанавливается в исходное положение (фиг.2,к).

Задатчик 24 числа импульсов подсчитывает число импульсов, поступающих в обмотку вибратора, и при достижении требуемого их количества останавливает счетчик 13, тем самым прекращая поступление периодических сигналов на обмотку вибратора 5.

Последовательность сигналов, поступающих на обмотку вибратора 5, представлена на фиг. 2, при отсутствии сигнала с выхода источника

26 регулируемого опорного напряжения (U „= О).

На фиг. 2,п изображены совмещенные эпюры последовательности сигналов при отсутствии напряжения По =О и эпюры при наличии напряжений U < и U,„z (для случая Бо„ с У „ ) .

Последовательность импульсов, поступающих в обмотку вибратора 5, при наличии опорного напряжения уровня

U „< представлена на фиг.2,р, при наличии напряжения уровня Uohg, — на фиг. 2,с. Изменение коэффициента усиления усилителя 27 пропорционально увеличению напряжения Up„ позволяет поддерживать неизменным максимальное значение сигнала при изменении длительности формируемых периодических импульсов.

1283720

Устройство обладает воэможностью раздельного регулирования не только скважности, но и длительности импульсов, а также исключает неоправданную задержку первого по счету импульса возбуждения вибратора, что приводит к расширению области его применения.

Формула изобретения10 .Устройство для регулирования колебаний, содержащее последовательно соединенные генератор периодических сигналов, регулятор амплитуды, формирователь прямоугольных импульсов, первый дифференцирующий блок и первый элемент И, последовательно соединенные первый триггер и ключевой элемент, последовательно соединен- 20 ные усилитель мощности, вибратор, вибропреобразователь, согласующий усилитель, измеритель пикового значения, блок памяти и элемент сравнения с опорным напряжением, последовательно соединенные инвертор и второй дифференцирующий блок, последовательно соединенные задатчик числа импульсов, счетчик импульсов и второй триггер, а также третий дифференцирующий блок, выход которого подключен к второму входу второго триггера, а вход — к выходу первого триггера и второму входу блока памяти, выход второго триггера подключен к вто- 35 рому входу первого элемента И, выход второго дифференцирующего блока подключен к второму входу первого триггера, вход инвертора соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, второй вход регулятора амплитуды соединен с выходом элемента сравнения с опорным напряжением, а выход регулятора амплитуды соединен с вторым входом ключевого элемента, выход которого подключен к входу задатчика числа импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения в него введены второй элемент И, многовходовый элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки и последовательно соединенные программный регулятор, источник опорного напряжения, вычитатель и регулируемый усилитель, выход которого соединен с входом усилителя мощности, а второй вход — с выходом программного регулятора, второй вход вычитателя соединен с выходом ключевого элемента, два входа второго элемента

И соединены соответственно с выходом первого дифференцирующего блока и выходом многовходового элемента И,входы которого подключены к инверсным выходам счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход первого элемента

И, а к выходу — второй вход первого триггера.

1283720 фиГ. 1

Составитель М. Левийа

Техред М.Ходайич

Редактор Э. Слигам

Корректор А. Тяско

Заказ 7439/45 тираж 8б2

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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