Двухгармоничный анализатор
Союз Советскик
Социалистических
Республик (61) дополнительное к авт. свид-ау (Я) М. Кл.
2 01 Я 23/16 (22) ЗаяилЕИО 1 .1024 (2Ц 2069614/18-21 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет
ВВВЯВВЯВВВВЯВ ВвйиВВ
ВВВВ1Э ИВВВВ1 6В 666Р
ВВ ЗВВВЮ ВВВЩЩЕНй
В ВВВУНПИ
I (43) (3публиковаио250378. Бюлдетеиь М 11 (53) УДК
621.317.35 (088.8) (45) Дата опубликования описании 100378
A.Á, Лукашенок
P2) %втор изобретении
pi) 3a988T93b Рижский краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского Комсомола (54) ДВУХРЛРМОНИЧНЬф 1 НАЛИЗАТОР
Q(4}=A(Q (а„ьщ nabab„cosnut) 0) 1
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено при анализе первой и второй гармоник,нынужденных колебаний механическсго .объекта., 5
Известный анализатор аналогического назначения, содержащий задатчик вынужденных колебаний, преобразователь нагрузок, тензоусилитель, аттенюатор, две пары перемножающих мостов с 10 фоторезисторами, каждая из которых отделена от своего осветителя .светонепроницаемым модулятором,жестко сочлененным с валом задатчика, интеграторы, сумматор и регистрирующее устройство, не позволяет обеспечить требуемую точность измерения.
Целью изобретения янляется повышение точности измерения первой и второй гармоник вынужденных колебаний. Я(1
Достигается это тем, что в предлагаемый анализатор введен мост постоянного тока с фоторезисторами, освещаемыми осветителем фотореэисторон первой пары перемножающих мостов:, выход мос-, 25 та подключен к .осветителю фоторезисторов второй пары перемножающих мостов, (нри этом выход ее синфаэного моста соединен с сумматором, к второму нходу которого подключен выход аттенюатора. З0
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предложенного двухгармоничного анализатора; на фиг. 2 - показан свето" оптический преобразователь общий вид.
Днухгармоничный анализатор содержит эадатЧИк 1 вынужденных колебанйй, преобразователь нагрузок 2, тенэоусилитель 3, мост 4 постоянного тока и две пары перемножающих мостов 5 и 61
7 и 8, светооптический преобразователь
9, источник 10 постоянного напряжения, интенграторы 11-14, сумматор 15, аттенюатор 16 и регистрирующее устройство 17.
Светооптический преобразователь 9 включает в себя два осветителя 18 и 19 с конденсаторами 20 и 21, светонепроницаемый коленчатый модулятор 22 в виде цилиндрон, расположенных под углом
90 " на валу, ось вращения которого проходит вдоль их образующих, и фоторези®торы мостовых схем 4-8.
Работает двухгармойичный анализатор следующим образом.
Напряжение с выхода тензоусилителя
3, пропорциональное воздейстнующим нагрузкам, которые можно представить в виде ряда Фурье, 599230.где )(Π— постоянная составляющая сигналау а„ b„- cazgassaa и квадратурная составляющие исследуемого сигнала (коэффициенты ряда Фурье, с учетом которых в дальнейшем определяются .коэффициенты вращательных производных) и — номер гармоники, поступает на входные диагонали мостов 5-8, а также на аттенюатор 16, с которого сигнал 11(4) поступает на один из входов сумматора 15. Мост 4 и осветитель 18 питаются постоянным напряжением ц от источника 10.
При вращении светонепроницаемого моyyamopa светооптического преобразоватепя 9 с постоянной углОвой скоростью ь све новые потоки, падающие. на светочувствительные площадки фоторезисторов мостовых схем 4,5 и б, модулируются
По гармоническим законам первой гармо- О ники Соответствующим образом изменяются сопротивления этих фотореэисторов в мостах 4 и 5 — (Ц оййг„,ми И1. (2) в мосте 6 — (Ц - г„Хы „, аоь ы1 (3), где r — среднее зйаченйе сопротивле-х5 ния фоторезистора;
Аㄠ— максймальное значение приращения сопротивления плеча моста с фоторезистором (дифференциально в соседних плечах моста). 30
При равенстве сопротивлений фоторезисторов в активных плечах мостов -И и равенстве сопротивлений пассивных плеч п l" выходные сигналы мостов определяются из выражений 35 для моста 4 — 3 (Я) = 1) ь ь я (дфоп
МФ .,пят" - (41 для моста 5- ° ll ф- Ц()у з(н
2 NY
Я и ит . (5).
=-Ю(Цып ыб для моста 6 = Зд(О.1((ЦсоьсдФ.. И) где М вЂ” величина, зависящая от величин сопротивлений плеч моста и сопротивления нагрузки." 45
Известно .что световой поток, падающий на светочувствительную площадку фоторезистора, пропорционально которому изменяется его сопротивление, равняется произведению освещенности пло- 50 щадки на площадь ее перекрытия. Освещенность осветителя 19 пропорциональна напряжению U (t, а площадь перекрытия светочувствительных площадок Фоторезисторов мостов 7 и 8 изменяется по законам ь(п t и соь <„ 1.
Таким образом,. выходные сигналы этих мостов равняются для моста 7 — U<(()=U(t) q На сумматор 15 поступают в проти- . вофазе два сигнала, пропорциональные U(t) 2@U(4)sirPM.Поэтому с его выхода снимается сигнал, кратный g (Цы — -1ф) э и я =- — соь2са (9): 1(Ь) 2 0(1) После интегрирования в интеграторах 11-14 выражений (5), (6), (8), (91 получаем коэффициенты ряда Фурье а,, д 0, Д, регистрируемые устройством 17. Таким образом, при непрерывном вращении вала задатчика 1 с угловой скоростьВ и) на выходе анализатора одновременно измеряются коэффициенты ряда Фурье первой и второй гармоник. Формула изобретения Двухгармоничный анализатор, содержащий задатчик вынужденных колебаний, преобразователь нагрузок, тензоусилитель, аттенюатор, две пары перемножающих мостов с фоторезисторами, каждая иэ которых отделена от своего осветителя светонепроницаемым модулятором, жестко сочлененным с валом задатчика, интеграторы, сумматор и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и и с, я тем, что, с целью повышения точности, в него введен мост постоянного тока с фоторезисторами, освещаемыми осветителем фоторезисторов первой пары переключающих мостов, выход моста подключен к осветителю фоторезисторов второй пары перемножающих мостов, при атом выход ее синфазного моста соединен с сумматором,к второму входу которого подключен выход аттенюатора. 599230 фиг. 1 фиг.E Составитель A. Беляев Техред А. длатырев Корректор Н. Ковалева Редактор Т. Фадеева Заказ 1404/37 Тираж 1112 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35у Раушская наб.s д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4
