Устройство для анализа спектра случайных вибраций

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ЯЯТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 543883 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено01.07.75 (21) 2149481/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.77,Бюллетень № Э (45) Дата опубликования описания18.05.77

{51) М. Кл.-"

G 01 R 23/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) У ДК 62 1. 3 1 7 . ,7 57 (088. 8) (72) Авторы изобретения Я. С. Урецкий, Б. Н. Запасный, В. А. Уппит и В. М. Бейлин (71) Заявитель (5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ А НАЛИ ЗА С ПЕ КТРА

СЛУЧАЙНЫХ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к области вибрационных испытаний и может быть использовано для исследования сигналов со сложным частотным спектром.

Известно устройство-анализатор спектра, 5 которое содержит последовательно соединенные преобразователь частоты, к другому входу которого подключен частотно-модулированный i-етеродин, управляемый от генератора пило о бра зно го напряжения, электро — t O механический фильтр (ЭМФ), второй преобразователь частоты со вспомогательным гетеродином, полосовой фильтр, третий преобразователь частоты с перестраиваемым гетеродином и второй ЭМФ, амплитудный детек- 15 тор, усилитель вертикального отклонения и электроннолучевая трубка jl) .

Однако при увеличении ширины полосы анализируемого сигнала разрешаюшая способность анализатора резко снижается. 20

Цель изобретения — повышение разрешаю щей способности.

Это достигается тем, что в устройстве для анализа спектра случайных вибраций, содержащем блоки памяти, задержки и регистра-25 ции, ключи, триггер, элемент ИЛИ, гетеродин, связанный с преобразователем частоты, дугой вход которого соединен со входом устройства, а выход подключен к последовательно соединенным фильтру низких частот, амплитудному детектору и сумматору, выход сумматора подключен через ключ ко входу блока регистрации и одновременно к двум параллельно включенным каналам обратной связи, состояшим соответствеиио из последовательно соединенных первого ключа, блока памяти и вторх-= ключа, причем выходы вторых ключей обоих каналов связаны через элемент ИЛИ со вторым входом сумматора, один выход триггера соедннен со вторым входом первого ключа первого канала, с блоком памяти первого канала через первый блок задержки и со вторым входом второго ключа второго канала, другой выход триггера соединен со вторым входом второго ключа первого канала, с блоком памяти второго канала через второй блок задержки и cD BTDpbJM входом первого ключа второго канала, вход триггера подключен ко второму входу ключа через третий

543883

Работа осуществляется следующим образом.

Исследуемый спектр поступает на преоб- 20 разователь частоты 1 одновременно с напряжением гетеродина 2.

Генератор тактовых импульсов 9, управляющий работой всего устройства и сопряженный с гетеродином, устанавливает частоту гетеродина, равную нижней частоте исследуемого спектра, если ФНЧ настроен на нулевую частоту или частоту, равную сумме нижней частоты спектра и частоты настройки ФНЧ, если частота ФНЧ отлична 30 от нуля.

В результате преобразования составляющие спектра последовательно переносятся в полосу фильтра низких частот 3, причем в общем случае на анализируемый участок спектра накладывается предыдущий участок спектра, который является помехой типа

"зеркальный канал".

С выхода ФНЧ 3 через амплитудный де- 40 тектор 4 сигнал поступает на сумматор 5, где происходит вычитание из него помехи типа "зеркальный канал", поступающий через элемент ИЛИ 7 с одного из запоминающих устройств. 45

После сумматора 5 истинное значение спектра мощности поступает на выход анализатора и на входы запоминающих устройств через ключ 6, который к этому времени открывается импульсом ГТИ, задержанным на время, достаточное для осуществленных операций,, блоком задержки

8. Тем же импульсом ГТИ перебрасывается триггер 10, управляющий двумя идентичными запоминающими устройствами, работающими попеременно.

Пусть после первого импульса сигналы с выходов триггера открывают ключи 11 и 16, а закрывают ключи 15 и 12 . Зна50

S0 блок задержки и одновременно к выходу генератора тактовых импульсов, связанного механически с гетеродином.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, Устройство состоит из преобразователя частоты 1, гетеродина 2, фильтра низких частот (ФНЧ) 3, амплитудного детектора 4, сумматора 5, ключа 6, элемента ИЛИ 7, блока задержки 8, генератора тактовых им- 10 пульсов (ГТИ) 9; триггера 10, двух каналов обратной связи, первый из которых состоит из ключей 11 и 12, блока памяти 13 и блока задержки 14, другой — из ключей

15 и 16, блока памяти 17 и блока задерж- 15 ки 18, блока регистрации 19. чение спектральной мощности предыдущего участка, запомненное блоком памяти 13 (для первого участка оно всегда равно нулю), через открытий ключ 11 и элемент

ИЛИ 7 поступает в противофазе на сумматор 5, после чего блок памяти 13 обнуляется через блок задержки 14.

Выходнои сигнал анализатора через открытый ключ 16 поступает на блок 17 и запоминается. На этом цикл анализа одного участка заканчивается.

Следующим импульсом ГТИ частота гетеродина перестраивается на величину, равную полосе ФНЧ, и осуществляется анализ очередного участка спектра. При этом запоминающие устройства меняются ролями, а именно: после переброса триггера ключи 11 и 16 закрываются, а ключи 15 и 12 открываются, и в сумматор поступает значение участка спектра, запомненное блоком памяти 17 в предыдущем цикле, а в блок памяти

13 заносится значение текущего замера

Аналогично происходит анализ всего заданного частотного диапазона исследуемого спектра, исключая влияние помехи типа "зеркальный канал", Формула изобретения

Устройство для анализа спектра случайных вибраций, содержащее блоки памяти, задержки и регистрации, ключи, триггер, элемент ИЛИ, гетеродин, связанный с преобразователем частоты, другой вход которого соединен со входом устройства, а выход подключен к последовательно соединенным фильтру низких частот, амплитудному детектору и сумматору, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, выход сумматора подключен через ключ ко входу блока регистрации и одновременно к двум параллельно включенным каналам обратной связи, состоящим соответственно из последовательно соединенных первого ключа, блока памяти и второго ключа, причем выходы вторых клю— чей обоих каналов связаны через элемент

ИЛИ со вторым входом сумматора, один выход триггера соединен со вторым входом первого ключа первого канала, с блоком памяти первого канала через первый блок задержки и со вторым входом второго ключа второго канала, другой выход триггера соединен со вторым входом второго ключа первого канала, с блоком памяти второго канала через второй блок задержки и со вторым входом первого ключа второго ка543883

Составитель О. Богомолов

Техред H. Андрейчук Корректор К, Кеслер

Редактор О. Стенина

Заказ 789/62 Тираж 1052 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 нала, вход триггера подключен ко второму входу ключа через третий блок задержки и одновременно к выходу генератора тактовых импульсов, связанного механически с гетеродином.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

No. 411384 М., Кл. g 01 К 13/00 1974 (пр от оти и )