Устройство для измерения амплитуды механических колебаний
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителя. пара .четров механических колебаний по изменению емкости. С целью повышения точности измерений в устройство введома отрицательная обратная связь за счет включения в блок-схе.му 6vTOKa I сравнения, ист()чни1ка 12 опорного напряжения и усилителя 13 постоянного напряжения. В зависимостп от расстояния измерительного э. ектрода 2 до исследуемого объекта 14 изменяется амплитуда сигнала частоты Wt., поступающе. -о от из.мерительного электрода 2 через конденсатор 4, усилитель 3 с высокоо.мнь м входом, усилитель 5 и синхронный детектор 6 на блок 1I сравнения. Сигнал с выхода блока 11 сравнения через усилитель 13 постоянного напряжения компенсирует изменение инфор.мационного сигнала частоты Wx, наводи.мого на из v1epитeльнoм электроде 2 колебаниями исследуе.мого объекта 14. I ил. О ф . п
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (5114 G 01 Н 1100
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
»q
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013675/24-28 (22) 30.01.86 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (71) Вильнюсский государственный университет им. В. Капсукаса (72) К. С. Мотеюнас, С. Ю. Сакалаускас и А. Т. Добровольскис (53) 534.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1!4093, кл. G 01 Н 11/00, 1957.
Сакалаускас С. Ю., Добровольскис А. Т.
Измеритель механических колебаний.
Приборы и техника эксперимента, 1981, № 2, с. 200. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
АМПЛИТУДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИй (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям параметров механических колебаний но изменению емкости. С целью повыгцения точности изм pcHHH в устройство ввсдс !ы отрицательная обратная связь за счет включения в блок-схему блока 11 сравнения, источника
12 опорного напряжения и усилителя !3 постоянного напряжения. В зависимости от расстояния измерительного электрода 2 до исследуемого объекта 14 измсняется амплитуда сигнала частоты»л., по тупаюгцего от измерительного электрода 2 через кондеисатор 4, усилитель 3 с высокоомным входом, усилитель 5 и синхронный детектор 6 на блок 11 сравнения. Сигнал с выхода блока ! сравнения через - си. !Итель 3 !!Осто»!иного напряжения компенсирует изменеHHp информационного сигнала частоты wx. паво- 3 димого на измерительном электроде 2 колеоания Hc! исследуемого объекта 14. Hл. (1308842
Формула изобретения где
U = — К,g-hd;
Составитель В. Подолян
Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи
Заказ 1434/32 Тираж 500 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям механичсс,к; колебаний по изменению е»,.:.ости.
Цель1о изобретения является и-: .;шение точности измерения за счет введения обратной связи, компенсирующей изменение расстояния между исследуемым обьектом и измерительным электродом.
На чертеже изображена блок-схема устройства для измерыия амплитуды механических колебаний. 10
Устройство содержит задатчнк 1 колебаний, измерительный электрод 2, усилитель 3 с высокоомным входом, кондс:- "втор 4, усилитель 5, синхронный детектор 6, регистрирующий блок 7, селективный усилитель 8, линейный детектор 9, генератор 10, блок 11 сравнения, источник 12 опорного напряжения, усилитель 13 постоянного напряжения.
Кроме того, на чертеже показан исследуемый объект 14.
Устройство работает следующим образом.
При расстоянии между исследуемым объектом 14 и измерительным электродом 2, значительно превышающим 641 и Ada — амплитуды колебаний объекта 14 и измерительного электрода 2 соответственно, а также при условии постоянства заряда за время
1 1
Жх Wo и — — на емкости образованного динамического конденсатора переменное напряжение U на входе усилителя 3 описывается выражением:
U = + (hdqsinU@t +hdzsin(vr.t +1р) ), U, — напряжение на измерительном электроде 2;
01/, M ul — частота колебаний измерительного электрода и исследуемого объекта, соответственно.
Сигналы на выходах блоков 6 и 9 можно записать следующчм ооразом: 40 -- л Кг 4! где U,, U> — напряжения на выходах блоas ков 6 и 9 соответственно;
К, Ка — коэффициенты передачи сигналов на выходы блоков 6 и 9 соответственно.
Напряжение U< блоком 11 сравнивается с напряжением источника опорного напряжения U, а выходное напряжение блока 11, пропорциональное разнице напряжений 11, и U<, усиливается усилителем 13, т. е.
Кп (Uen = Ui ) Кi = Uo где K« — коэффициент передачи блока 11 сравнения;
К,з — коэффициент усиления усилителя 13.
При достаточно большой величине К11 К» напряжение U, практически совпадает с
U, поэтому устройство автоматически поддерживает постоянной амплитуду переменного напряжения путем увеличения или уменьшения напряжения 14 соответственно расстоянию 4. При условии постоянства К, и
hdz соотношение —, - тоже постоянно. Если
U коэффициент передачи Ка для частоты их не мейяется, то на блоке 9 напряжение пропорционально и d . Таким образом, регистрирующий блок 14 показывает напряжение, прямо пропорциональное амплитуде механи-. ческих колебаний исследуемого объекта 14.
Устройство для измерения амплитуды механических колебаний, содержащее задатчик колебаний, измерительный электрод, резистор, конденсатор, усилитель с высокоомным входом, усилитель, синхронный детектор, линейный детектор, генератор, выход которого подключен к входу задатчика колебаний: и первому входу синхронного детектора, измерительный электрод подключен к первому выводу резистора и через последовательно соединенные конденсатор и усилитель с высокоомным входом — к входам усилителя и селективного усилителя, выход усилителя подключен к второму входу синхронного детектора, выход селективного усилителя подключен к входу линейного детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок сравнения, источник опорного напряжения, регистрирующий блок и усилитель постоянного напряжения, выход которого подключен к второму выводу резистора, выход источника опорного напряжения подключен к первому входу блока сравнения, выход которого подключен к входу усилителя постоянного напряжения, выход синхронного детектора подключен к второму входу блока сравнения, выход линейного детектора подключен к входу регистрирующего блока.
