Устройство для измерения логарифмического декремента затухания колебаний

 

1ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 474696

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.02.73 (21) 1887829/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень ¹ 23 (51) М. Кл. G Olh 1,/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.6(088.8) Дата опубликования описания 26.02.76 (72) Автор изобретения

М. А. Радько (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО

ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследованиях физических свойств различных веществ.

Известные устройства для измерения логарифмического декремента затухания колебаний, содержащие датчик, усилитель с автоматически изменяющимся коэффициентом усиления, двухпороговый дискриминатор, счетчик и программный регистр, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам управления усилителя, характеризуются недостаточным быстродействием, обусловленным необходимостью многократного возбуждения колебаний в испытуемом образце.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Для этого предлагаемое устройство содержит два формирователя импульсов, схему запрета, триггер, схему задержки, блок регистрации и схемы И, причем информационный вход схемы запрета подключен через формирователь к выходу усилителя, а управляющий вход — к выходу дискриминатора, выход схемы запрета соединен с входом сброса триггера, вход записи «единицы» которого подключен к выходу дискриминатора, выход триггера соединен через второй формирователь с первыми входами схем И, а через этот же формирователь и схему задержки к входу продвижения программного регистра и к входу сброса счетчика, разрядные выходы программного регистра и счетчика подключены к вторым входам соответствующих схем И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока регистрации.

Это позволяет снять зависимость логарифмического декремента от амплитуды колебаний образца в течение одного затухающего колебательного процесса.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1, с помощью

15 которого механические колебания преобразуются в электрические; усилитель 2 с автоматически изменяющимся коэффициентом усиления; двухпороговый амплитудный дискриминатор 3; счетчик 4; блок 5 схем И; блок 6

20 регистрации (например, память, цифропечать или перфоратор); программный регистр 7; формирователь 8 импульсов; схему запрета 9; схему задержки 10; триггер 11; формирователь 12 импульсов; входы 13 и 14 пороговых

25 напряжений дискриминатора.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коэффициент усиления усилителя 2 минимален К1 — — К,„„„и задается сигналом, поступающим на его первый

ЗО управляющий вход с выхода первого разряда

474696 программного регистра 7 (счетчик 4 и триггер

11 сброшены в «0»).

После возбуждения колебаний образца электрический сигнал с выхода датчика 1 начинает поступать через уаилитель 2 на вход двухпорогового дискриминатора 3 и через формирователь 8 и схему запрета 9 — на вход сброса триггера 11. Но, так как триггер находился к этому времени в нулевом состоянии, изменения его состояния не произойдет.

Как только амплитуда входного сигнала дискриминатора U„, сравняется с максиMBJIbHbIiiI пороговым напряжением Ь „р, поступающим по входу 13, на выходе дискриминатора начинают появляться импульсы, частота которых равна частоте колебаний образца.

Эти импульсы подсчитываются счетчиком 4 и подаются на управляющий вход схемы запрета 9, запрещая поступление импульсов с выхода формирователя 8 на вход сброса триггера 11. Кроме того, выходные импульсы дискриминатора 3 поступают на вход записи «единицы» этого триггера, первым из которых он перебрасывается в «единичное» состояние.

Когда амплитуда входного сигнала дискриминатора сравняется с минимальным пороговым напряжением U „р,, поступающим по входу 14, поступление импульсов с выхода дискриминатора прекращается. Счетчиком 4 будет подсчитано число периодов входного сигнала N, амплитуды которых U„.„, находятся между пороговыми напряжениями.

U op,, U- (Unop, Логарифмический декремент затухания исследуемых колебаний при этом определяется с помощью выражения

8 =- — 1n ° пор, пор.

После прекращения поступления выходных импульсов дискриминатора на вход сброса триггера 11 снова начинают поступать импульсы с выхода схемы запрета 9, первым из которых триггер перебрасывается в «нулевое» состояние. При этом формирователем 12 вырабатывается импульс, поступающий на входы блока 5 схем И. Так как на вторые входы блоков этих схем подаются сигналы с соответствующих разрядных выходов программного регистра и счетчика, на вход блока регистрации б поступает номер измерения, и число N и записываются в нем. Выходной импульс формирователя 12, кроме того, поступает через схему задержки 10 на вход сброса счетчика 4, устанавливая его в исходное состояние, и на вход продвижения программного регистра 7, передвигая «единицу» из первого регистра во второй. Выходным сигналом второго разряда регистра, поступающим на соответствующий управляющий вход усилителя 2, изменяется коэффициент усиления последнего таким образом, чтобы о«г: — ЯК г - пор, где (), — амплитуда входного сигнала усилителя, а К2 — его новый коэффициент усиления, Снова, как только амплитуда входного сигнала дискриминатора сравняется с пороговым

5 напряжением U„,ð,, с выхода дискриминатора начинают поступать импульсы на вход счетчика 4, схемы запрета 9 и триггера 11, Повторяется процесс подсчета числа периодов сигнала Л, амплитуды которых находятся

1О между пороговыми напряжениями, повторяется и процесс записи результатов подсчета и номера измерения в блок регистрации, а также повторяется сброс счетчика в исходное состояние и дальнейшее переключение коэ(р15 фициента усиления усилителя путем продвижения «единицы» по программному регистру в третий разряд и т. д.

Найденное значение декремента при L-ом измерении соответствует амплитуде колебаний образца, равной пор, пор., U +U

i — I 2 где zzz — коэффициент пропорциональности

25 между амплитудой колебаний образца и амплитудой выходного напряжения датчика 1;

К; — коэффициент усиления усилителя при -ом измерении.

ЗО Таким образом, заранее устанавливая нужные значения пороговых напряжений Упор, и

U„ð, и коэффициентов усиления усилителя

1(,, можно снять амплитудную характеристику декремента за один затухающий колебатель35 ный процесс образца.

Предмет изобретения

Устройство для измерения логарифмическо4О го декремента затухания колебаний, содержащее датчик, усилитель с автоматически изменяющимся коэффициентом усиления, двухпороговый дискриминатор, счетчик и программный регистр, разрядные выходы которого

45 подключены к соответствующим входам управления усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродейсгвия оно содержпг два формирователя, схему запрета, триггер, схему задержки, блок регистрации

50 и схемы И, причем информационный вход схемы запрета подключен через формирователь к выходу усилителя, а управляющий вход — к выходу дискриминатора, выход схемы запрета соединен с входом сброса триггера, вход запи55 си «единицы» которого подключен к выходу дискриминатора, выход триггера соединен через второй формирователь с первыми входами схем И, а через этот же формирователь и схему задержки к входу продвижения про60 граммного регистра и к входу сброса счетчика, разрядные выходы программного регистра и счетчика подключены к вторым входам соответствующих схем И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока

65 регистрации.

474696

13 14

I гРедактор Т. Иванова

Корректор М. Лейзерман

Заказ 213/3 Изд. М 906 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Пирогов

Текред М. Семенов

1

)