Измеритель декремента затухания

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для исследования физико-механических свойств материалов. Цель изобретения - повышение эксплуатационных возможностей. Устройство, содержащее реверсивный счетчик , счетные входы которого через формирователи 2 импульсов подключены к выходам компараторов 3 напряжений, вычитающие входы которых соединены с.выходами источника 4 опорных напряжений, дополнительно содержит операционный усилитель 5, совокупность резисторов 6 и группу управляемых ключей 7, управляющие входы которых подключены к выходам СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 Н 17/00

ГОС ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

°

1

ВТОРСКО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 817852/28 (22) 3.04.90 (46) 7.02.93. Бюл. ¹ 5 (71) онструкторское бюро "Луч" (72) .И.Плетнев, А.М;Артемов, А.А.Сорокин и В..Юдин (56) вторское свидетельство СССР № 1 40553, кл. G 01 Н 1/00, 1989. вторское свидетельство СССР № 1 83396, кл. G 01 R 27/28, 1989. атавкин В.В. Быстродействующие операционные усилители. M. Радио и связь, .1989, с. 126. ило В.Л. Популярные цифровые микросх мы, /Справочник. Челябинск: Металлург я, 1988, с. 352.

„„. Ы „„1793271 А1

2 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для исследования физико-механических свойств материалов. Цель изобретения — повышение эксплуатационных воэможноСтей.

Устройство, содержащее реверсивный счетчик, счетные входы которого через формирователи 2 импульсов подключены к выходам компараторов 3 напряжений, вычитающие входы которых соедйненй с выходами источника 4 опорнйх напряжений, дополнительно содержит операционный усилитель 5, совокупность резисторов 6 и груйпу управляемых ключей 7, управляю- Я щие входы которых подключены к выходам

1793271

10 о

К К вЂ” 1

20 реверсивного счетчика 1, информационные входы, объединенные в узел, через дополнительный резистор подключены к выводу источника 4 опорных нап ряжений и инверсному

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для исследования физико-механических свойств материалов.

Известен измеритель декремента затухания, содержащий включенные каскадно усилитель, регулирующий орган дискретного действия, полосовой селектор амплитуд, а также двоичный счетчик, счетный вход которого подключен к выходу полосового селектора амплитуд, нулевой установочный вход — к выходу синхронизатора, подключенного к генератору, который через систему пьеэопреобразователей подключен ко входу усилителя.

Недостатком этого известного измерителя является неудобство считывания информации, обусловленное обратной зависимостью декремента затухания от количества импульсов, накопленных счетчиком в процессе измерения.

Наиболее близким к-заявляемому устройству является измеритель декремента затухания, содержащий реверсивный счетчик, счетные входы которого через формирователь импульсов подключены к выходам компараторов напряжения, вычитающие входы которых соединены с выходами счетчика опорных напряжений, а суммирующие входы — с входным зажимом.

Недостатком этого устройства является неудобство считывания информации, обусловленное обратной зависимостью декремента от количества импульсов, накопленных счетчиком.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем повышения удобства считывания информации, Укаэанная цель достигается тем, что измеритель декремента затухания, содержащий источник опорных напряжений, последовательно соединенные первый компаратор и первый формирователь импульсов, последовательно соединенные второй компаратор и второй формирователь импульсов, вычитающие входы первого и второго компараторов соединены с выходами источника опорных напряжений, сумми рующие входы объединены и являются входом измерителя, реверсивный счетчик, счетные входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, входу операционного усилителя 5, а выходы — к первым выводам совокупности резисторов 6, вторые выводы которых, объединенные в узел, подключены к его выходу. 2 ил. снабжен совокупностью из и звеньев по числу разрядов реверсивного счетчика, каждое из которых состоит из последовательно соединенных управляемого ключа и резистора, и операционным усилителем, информационные входы управляемых ключей объединены и соединены с вторым выводом источника опорных напряжений и с инверсным входом операционного усилителя, управляющие входы управляющих ключей объединены и соединены с выходом реверсивного счетчика, вторые выводы каждого из и резисторов объединены и соединены с выходом операционного усилителя, который является вы15 ходом измерителя, величина сопротивления . каждого из и резисторов удовлетворяет соотношению где К = 1,2„.;

Яо - максимальное значение сопротивления из совокупности.

На фиг, 1 дана структурная электрическая схема заявляемого устройства; на фиг.

2 — временные диаграммы, поясняющие принцип функционирования устройства.

Измеритель декремента затухания содержит реверсивный счетчик 1, счетные входы которого через формирователи импульсов

2 подключены i< выходам коммутаторов напряжения 3, вычитающие входы которых соединены с выходами источника 4 опорных напряжений h, 1 и U, а суммирующие входы

-с выходным зажимом. Кроме того, измеритель содержит операционный усилитель 5, совокупность резисторов 6 R1, R2.. Rn и группу управляемых ключей 7, управляющие входы которых подключены к выходам реверсивного счетчика, информационные входы, объединенные в узел, через дополнительный резистор 8 подключены к выходу источника опорных напряжений и инверсному входу операционного усилителя. а выходы — к первым выводам резисторов совокупности 6, вторые выводы которых, объединенные в узел, подключены к его выходу.

Реверсивйый счетчик 1 выполнен на микросхеме К155ИЕ7, формирователи импульсов 2 — на микросхемах К155АГЗ, ком1793" 71

Число импульсов N, равное числу полупериодов напряжения U1, амплитуды которых ограничены верхним h и нижним уровнями, определяет величину декремента затухания па аторы 3 — на микросхемах К521 САЗ, oneра ионный усилитель 5 — на микросхе ле

К140УД8, управляемые ключи 7 — на микроI сх мах К 190 КТ2. Номинальные значения со ротивлений совокупности резисторов 6 5 от осятся как целые степени числа 2 (два), т.е. д= fn —, 2 h

NT Т

Ro к — 1

10 (К = 1,2...n); гд Rp — максимальное из сопротивлений совокупности.

Измеритель декремента затухания функционирует следующим образом.

Входной информационный сигнал, пост пающий с электромеханического преобр зователя и представляющий собой эк поненциальйо-гармонический импульс, после выпрямления подается на вход измериггеля (см. фиг. 2,е). Счетчик 1 импульсом, по анным на вход "Сброс", предварительно у анавливается в нулевое состояние.

Зкспоненциально затухающий сигнал

U>l поступает на суммирующие входы ком- 25 па аторов напряжений 3, которые осуществл ют сравнение напряжения U> с верхним

h нижним f пороговыми уровнями напряж ний, 1

В результате — на выходах коммутато- ро формируются напряжения О2 и 0з(см, ф г. 2, б, в).

Формирователи импульсов 2 формируют из напряжений Uz и 0з по их переднему фронту, короткие импульсы отрицательной З5 по лярности U4 и Us (см. фиг, 2 r, д). Зти: импульсы управляют состоянием реверсивного счетчика 1 (фиг. 2,е), на котором к концу. цикла измерения накапливается количество иь пул ьсов !

N = NI — Nh, гд Ni u Na — числа импульсов в последовательностях Un и Us, ! ! гдеТ вЂ” периодследования волн напряжения в экспойально-гармоническом импульсе.

Накопленное счетчиком 1 число N определяет код управления группы ключей 7

Y (Y<, Yz...Y) = (N)z.

Под действием этого кода происходит коммутация соответствующих ключей, в результате чего устанавливается конкретное значение эквивалентного сопротивления совокупности резисторов. которое связано с управляющим кодом соотношением

Ь . 1 1 Ь . к — 1 ы

Rg и, Ry, Ro „, Rp

Изменение эквивалентного сопротивления совокупности резисторов приводит к изменению уровня выходного напряжения измерителя "

v =u - -=u — =u.— .дт

"Т

Из полученного выражения следует зависимость декремента затухания от величины выходного. напряжения измерителя

2RV!n—

- l д V ROT

Таким образом, по величине напряжения V на выходе измерителя, однозначно определяется декремент затухания. При выполнении вычислений параметры R, Rp u U определяют схемой измерителя, а период Т задается геометричегскими размерами испытуемого образца материала.

50, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ющие входы обьединеныи являются входом

Измеритель декремента затухания, со- измерителя, реверсивный счетчик, счетные де жащий источник опорных напряжений, i входы которого соединены с выходами перпоследовательно соединенные первый ком- вого и второго формирователей импульсов, па )втор in первый формирователь импуль- 55 отличающийся тем, что, с целью

cob, последовательно соединенные второй расширения эксплуатационных возможноко паратор и второй формирователь им- . стей путем повышения удобства считывания пульсов, вычитающие входы первого и вто- информации, рн снабжен и звеньями, где п роГо компараторов соединены с выходамй — число разрядов реверсивного счетчика, источника опорных напряжений, суммиру- каждое из звеньев состоит из последова-!

1793271

7 тельно соединенных управляемого ключа и резистора, и операционным усилителем, информационнйе входы управляемых-ключей объединены и соединены с вторым выходом источника опорных напряжений и с инверсным входом операционного усилителя управляющие входы управляемых ключей объединены и соединены с выходом реверсивного счетчика, вторые выводы каждого из и резисторов объединены и соединены с выходом операционного усилителя, который является выходом измерителя, величина сопротивления R каждого из и резисторов удовлетворяет соотношению

5 R Ro

Ц

e/

Составитель Б,Плетныв

Техред М.Моргентал Корректор Л лукач

Редактор

Заказ 497 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 а/

02 к/, Од

Е/, 6 » г/

Os

У где k=1,2„... и, R< — максимальное значение сопротив"0 ления из совокупности.