Устройство для измерения логарифмического декремента затухания

 

: f

О :" " " И Е ««708260

Союз Советских

Соцмвпмстмчесинх респубпмк

И ЗОВРЕт Е я ИЯ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 02,07.76 (21) 2380492/18 21 (1)Щ. (д с присоединением заявки М (23) Приоритет

0 01 R 27/26

Гвсударстеенню хенатет

СССР па делам мзобретанай и атхрмтнй

Опубликовано 05.01.80.Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 05.01.80 (53) йК 621. .3 1 7.337

{088.8) (72) Авторы изобретения

A. С. Литвин, A. Н. Дьяков, О. И. Обрезков, В. В, Петров и Б. М. Финкель (71) Заявитель

Научно-производственное объединение "Энергия" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО

QEKPEMEHTA ЗАТУХАНИЯ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в тех отраслях, где необходимо определение основного показателя устойчивости как механических, так и электрических .

5 систем, Известно устройство для измерения логарифмического декремента затухания, содержащее три канала формирования импульсов нулевого, нижнего и верхнего порогов, состоящих из компараторов нулевого, нижнего и верхнего порогов, схему совпадений и регистратор f1).

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее колебательный контур, соединенный с последовательно включенными усилителем, детектором сумматором, преобразователем напряжения в частоту, выход которого через формирователь импульсов соединен с одним входом элемента И, другой вход которого соединен с одним выходом мультивибратора, вход последнего соединен через элемент задержки с выходом преобразователя напряжения частоты, другой выход мультивибратора соединен со входом интегратора, выход которого соединен с индикатором, а другой выход интегратора соединен с управляющим входом усилителя (2).

Общим недостатком известных устройств является то, что их невозможно использовать при измерении логарифмического декремента затухания колебаний в динамических системах при наличии вынужденных колебаний, источником которых является стационарный случайный процесс, а также при наличии широкополосного шума, соизмеримого с исследуемым процессом, по которому определяется логарифмический декремент затухания колебаний.

Цель предлагаемого изобретения— обеспечение возможности исследования динамических систем в условиях стационарчых случайных процессов.

Для этого в устройство для измерения логарифмического декремента зату708260 з хания, содержащее формирователь импульсов, цифроаналоговый; преобразователь, выход которого соединен с индикатором, в него введены фильтр, переключатель, генератор шума, тарировочный контур, измеритель текущего временного интервала, измеритель усредненного временного интервала, измеритель среднеквадратичного отклонения периода колебаний, блок деления, причем выход фильтра соединен с одним входом переключателя, другой вход которого соединен с выходом тарировочного контура, вход которого соединен с выходом генератора шума, а выход переключателя соединен со входом формирователя импульсов, выход которого соединен со входом измерителя текущего временного интервала и с одним из входов измерителя усредненного временного интервала, другой вход последнего соединен с первым выходом измерителя текущего временного интервала, второй выход кото-. рого соединен с одним из входов измерителя среднеквадратичного отклонения периода колебаний, другой вход которого соединен с выходом измерителя усредненного временного интервала и с одним из входов блока деления, а выход с другим входом блока деления, выход блока деления соединен со входом цифроаналогового преобразователя, а также измерителем текущего временного интервала содержит инвертор, выход которого соединен с одним из входов ключа, другой вход кото. рого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход со входом измерителя мгновенного периода колебаний, а также измеритель усредненного временного интервала содержит формирователь такта измерения, выход которого 4о через ключ соединен со входом измерите ля среднего периода колебаний, выход которого соединен с регистром.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства;4 на фиг, 2 - диаграммы напряжений в различных цепях устройства.

Устройство содержит фильтр 1, генератор 2 шума, тарировочный контур 3, переключатель 4, формирователь 5 импульсов, измеритель 6 текущего временного интервала, содержащий инвертор 7, ключи

8, генератор 9 тактовых импульсов, измеритель 10 мгновенного периода колебаний, измеритель 11 усредненного временного интервала, содержащий формирователь 12 такта измерения, ключ 13, измеритель 14 среднего периода колебаний, регистр 15, а также измеритель 16 среднеквадратичного отклонения периода колебаний, блок 17 деления, цифроаналоговый преобразователь 18, регистратор 19,, синхронизатор 20, блок 21 питания, Исследуемый сигнал поступает на перестраиваемый фильтр 1 с прямоугольной резонансной характеристикой для выделе ния монохроматической составляющей колебаний, по нулевым значениям которой формирователь 5 импульсов вырабатывает узкие импульсы с периодом повторения, равным периоду колебаний монохроматической составляющей, поступающие на формирователь 12 такта измерения, состоящий .из счетчика, подсчитывающего периодов колебаний, и стробирующего триггера, для формирования такта измерения из " p периодов колебаний, т.е.

Иъм где

1-1

1и. - такт измерения из,) периодов колебании.

Формирователь 12 такта измерения открывает ключ 13 и пропускает импульсы от генератора 9 тактовых импульсов на измеритель 14 среднего периода колебаний, представляющий собой пересчетную схему, в"-j" младших разрядах которой происходит деление с коэффициентом пересчета, равным "g", а в " " старших разрядах - подсчет значения среднего nepuoqa, т.е. И

ХТ;, =4

Это значение среднего периода переписывается в параллельном коде в регистр

15 для хранения на время 1и щ . Одновременно импульсы от тактового генератора 9 через ключ 8, стробируемый по вто рому входу инвертором 7,поступают на измеритель 10 мгновенного периода, представляклций "К" разрядный счетчик, подсчитываются им и переписываются в прямом параллельном коде на измеритель 16 среднеквадратичного отклонения периода колебаний, состоящий из вычитаюшего устройства схемы выцеления модуля разности,. сумматора, пересчетной схемы с и р коэффициентом пересчета tl . Определение разности мгновенного и среднего периодов колебаний, т.е. значения мгновенного отклонения периода колебаний производится вычитающим устройством, представляющим собой параллельный комби5 7082 национный сумматор, в котором осуществляется вычитание из текущего значения мгновенного периода Т„. в прямом коде, значения среднего периода <Т), считываемого иэ регистра 15 в обратном коде, Полученная разность может быть как положительной (прямой код), так и отрицательной (обратный коп). Поатому при наличии переноса из старшего разряда сумматора Р =1 схема выделения модуля разности выдает прямой коп, а при отсутствии переноса Р=О инвертирует обратный коп в прямой; т.е. результат вычитания взят по модулю:

% !5 т„.= 1т„.— <т !.

Суммирование мгновенных значений Т1

И за иъм т е Б.Т.

1=4 производится в накапливающем сумматоре параллельного типа, опрепеление среднеквадратичного отклонения периода колебаний за 6Иъм т е

И Т>= ": Т„.

60 формула и зоб ретени я

2О

40

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что измеритель текущего временного интервала выполнен в виде инвертога, выход которогр соедиI

45,. нен с одним из входов ключа, другой риода колебаешй.

55 осуществляется пересчетной схемой с коэффициентом пересчета "И" . Опрепеление величины коаффициента вариации щ, прямо пропорционального значению логарифмического пекремента затухания, производится делительным устройством 17, путем нахожпения частного от деления (Т) íà

OU@ и д. производится калибровка усЬройства путем подачи на его вход через переключатель 4 сигнала с генератора

2 шума через тарировочный контур 3 с фиксированными значениями логарифмического декремента затухания колебаний, Выделенный на тарировочном контуре

3 сигнал, проходя через устройство, записывается на выходе его в виде аталонных значений логарифмического пекремен та затухания колебаний, относительно которых производится отсчет логарифмического пекремента затухания колебаний исследуемого процесса.

1. Устройство для измерения логарифмического пекремента затухания, соцержашее формирователь импульсов, цифроаналоговый преобразователь, выхоп которого соединен с инпикатором, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности исследования динамических систем в условиях стационарных случайных процессов, в него введены фильтр, переключатель, генератор шума, тарировочный контур, измеритель текущего временного интервала, измеритель усредненного временного интервала, измеритель срепнеквапратичного отклонения периода колебаний, блок деления, причем выхоп филда соединен с одним вхопом переключателя, другой вход которого соединен с выхопом тарировочного контура, вхоп которого соединен с выходом генератора шума, а выход. переключателя соединен со входом формирователя импульсов, выход которого соединен со вхопом измерителя текущего временного интервала и с одним из входов измерителя усредненного временного интервала, другой ахоп нослепнего соединен с первым выходом измерителя текущего временного интервала, второй выхоп которого соепинен с одним из входов измерителя среднеквадратичного отклонения периопа колебаний, другой вход которого соединен с выходом измерителя усредненного временного интервала, и с опним иэ входов блока деления, а выход — с другим входом блока пеления, выход блока деления соепинен со входом цифроаналогового преобразователя. вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выходсо вхопом измерителя мгновенного пе3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что измеритель усредненного временного интервала выполнен в виде формирователя такта измерения, выход которого соединен со входом ключа, а выход последнего соединен со вхопом измерителя среднего периопа ко(7 -> gr (Т) На аи<рралечать

/ тп

Составитель Л„ Сотникова

Редактор Б. Павлов ТехредД. Алферова Корректор М. Вигула

Заказ 8477/39 Тираж 1019 Полли сное

UHNNlM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 70826 лебаний, выход которого соеди.нен с регистром, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 8

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 324591, кл. G 01 Р 27/28, 1972.

2. Патент США ¹ ЗЯ89.831, кл. C 01 R 2277//2266, опублик. 1972.