Устройство для измерения логарифмического декремента затухания колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, например, при диагностике, ресурсных испытаниях механических систем автомобилей. шасси самолетов, а таюке для оценки диссипативных характеристик материалов , и в автоматике. Целью изобретения является .повышение точности оценки декремента затухания свободных колебаний диагностируемого объекта путем увеличения в два раза числа измерений логарифмического декремента затухания за счет возможности выделения декремента затухания из отношения амплитуд сигнала, отстоящих друг от друга на полупериод колебаний. Свободные колебания диагностируемого объекта через вход устройства поступают в первый запоминающий блок и через инвертор во второй запоминающий блок. Введенные в устройство компаратор и коммутирующий блок обеспечивают выделение на выходе запоминающих устройств значений амплитуд колебаний, отстоящих друг от друга на полупериод . Дифференциальньй логарифмический усилитель и блок вычисления модуля вычисляют модуль логарифма отношения этих значений, который равен логарифмическому декременту затухания колебаний . 2 ил. (Л со N9 tC ;о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3986386/24-28 (22) 09.12.85 (46) 07.07.87. Бюл. Р 25 (71) Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева (72) В.К.Семенычев и В.Е.Зотеев (53) 534.08(088.8) (56) Писаренко Г.С. и др. Методы определения колебаний упругих систем.Киев : Наукова думка, 1976, с.63-65.

Современные методы идентификации .систем./Под ред. П.Эйкхоффа. М.:Мир, 1983, 400 с.

Марков С .Н. и др. Идентификация параметров колебательных систем автоматического регулирования: Библиотека по автоматике, вып.543, 1975, с.17-22. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может бЫть использовано в машиностроении, например, при диагностике, ресурсных испытаниях механических систем автомобилей, (51)4 G 01 R 27/289 G 01 Н 11/06.шасси самолетов, а также для оценки диссипативных характеристик материалов, и в автоматике. Целью изобретения является .повышение точности оценки декремента затухания свободных колебаний диагностируемого объекта путем увеличения в два раза числа измерений логарифмического декремента затухания за счет возможности выделения декремента затухания иэ отношения амплитуд сигнала, отстоящих друг от друга на полупериод колебаний. Свободные колебания диагностируемого объекта через вход устройства поступают в первый запоминающий блок и через инвертор во второй запоминающий блок.

Введенные в устройство компаратор и коммутирующий блок обеспечивают выделение на выходе запоминающих устройств значений амплитуд колебаний, С отстоящих друг от друга на полупериод. Дифференциальный логарифмический 2 усилитель и блок вычисления модуля вычисляют модуль логарифма отношения этих значений, ко орый равен логариф- (© мическому декременту затухания коле" (Я баний. 2 ил. Ю

1 l3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано в машиностроении, например, при диагностике, ресурсных испытаниях механических систем автомобилей, шасси самолетов, а также для оценки диссипативных характеристик матери,алов, в автоматике.

Цель изобретения — повышение точности оценки декремента затухания свободных колебаний диагностируемого объекта путем увеличения в два раза числа измерений логарифмического декремента затухания за один период колебаний.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы.

Вход устройства подключен к первому запоминающему блоку 1, через инвертор 2 к второму запоминающему блоку 3, к компаратору 4. Выход последнего подключен к входу коммутирующего блока 5, первый выход которого подключен к управляющему входу первого запоминающего блока 1, а второй— к управляющему входу второго запоминающего блока 3. Выходы запоминающих блоков 1 и 3 подключены к входам дифференциального логарифмического усилителя 6, выход которого подключен к входу блока 7 вычисления модуля.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает сигнал Y(t), представляющий собой затухающие по экспоненциальному закону гармонические колебания (фиг.2), возбужденные в анализируемой системе. В

+Т моменты времени > t>

Т

=t„„, + — и так далее (равенства нулю ординат колебаний у„=у„, =у „+ =ш = О) сигнал, поступающий с выхода компаратора 4 на вход коммутирующего блока

5, изменяется указанным (фиг.2) образом (T — период колебаний). 1(оммутирующий блок 5 работает в режиме двухпозиционного распределителя импульсон с задержкой на период опроса (фиг. 2): C=t „,„-t„=t „,э-t < =t>, — и т.д.

Рассмотрим работу устройства, начиная с момента времени t . В этот момент времени ордина.та колебаний равна нулю: У„=О. Через период опроса (т.е. в момент времени

=t „ + 7 ) с первого выхода коммутирую22198 2 щего блока 5 на управляющий вход первого запоминающего блока 1 поступает сигнал (импульс тока), который обеспечивает запись в запоминающий блок

1 значения ординаты колебаний у

h 1

Полярность записанного сигнала — положительная. В следующий момент равенства нулю ординаты колебаний (момент времени „„ ) изменение сигнала

1О на выходе компаратора 4, т.е. на входе коммутирующего блока 5, вызывает через период опроса (т ° е. в момент времени „ =Г„+ + С) появление на втором выхсде коммутирующего блока 5

1э управляющего сигнала (импульса тока), который поступает на управляющий вход второго запоминающего блока 3. В результате в запоминающий блок 3 записывается проинвертированное значение ординаты колебания, соответствующей моменту времени t +з . Так как в этот момент времени ордината колебаний имеет отрицательное значение, то величина y„,, поступающая с выхода запоминающего блока 3 на второй вход дифференциального усилителя 6, положительная.

Таким образом, начиная с момента времени t „,, на оба входа дифферен30 циального логарифмического усилителя 6 поступают сигналы: на первый вход уп+„, на второй вход (-у„„э). С выхода дифференциального логарифмического усилителя 6 на вход блока 7

35 вычисления модуля поступает сигнал, равный логарифму отношения входных

+1 величин, т. е. ln(- — 1 -1-) . С выхода з

4О блока 7 вычисления модуля снимается сигнал d =.2/ln(- -" — "-) /, где у и+3 (- ---) О. у „.„

45 Через период опроса С после следующего момента t, равенства нулю ординаты колебаний: у „, =О (в момент времени t » = + Г ), в первое запоминающее устройство 1 записывается значение ординаты колебаний у +5 причем у + О. С момента времени

П+5 с выхода запоминающего блока 1

ht на первый вход дифференциального логарифмического усилителя 6 подает55 ся сигнал у„,, а с выхода запоминаю-. щего блока 3 на второй вход дифференциального логарифмического усилителя

6 — сигнал (-у„, ) О. С выхода устройства для измерения логарифмическо) 322 го декремента затухания колебаний поступает сигнал с = 2/ln(- -"- -)/ у„+, Значения ординат колебаний у. и

1 у, соответствующие моментам времеt+2 ни t, и С;2, определяются по выражениям с! 1, у; = Al sinwt;;

10 12

А1 sill®t>+2

1б2

Формула изобретения

Устройство для измерения логарифмического декремента затухания колебаний, содержащее сравнивающий блок, 198 4 первый и второй запоминающие блоки, выходы которых подключены к входам сравнивающего блока, коммутирующий блок, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго sa— поминающих блоков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, в устройство введены инвертор, включенный между входом устройства и вторым запоминающим блоком, компаратор, включенный между входом устройства и коммутирующим блоком, блок вычисления модуля, включенный между выходом дифференциального усилителя и выходом устройства, а сравнивающий блок выполнен в виде дифференциального усилителя.

08.

)322198

4 3 0+5 П+ 7 П+9

Фиг.2

Составитель А.Дмитриев

Редактор М.Бланар Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 2859/41 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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