Устройство для определения частотныххарактеристик механических колеба-тельных систем

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ С

Союз Советскик

Социалистических

Раслублии

4617 (61) Дополнительное к авт (22) Заявлено 24,01.79 ( с присоэдииениам заявки Й9 (23) Приорит®т

Опубликовамо 070181.

Дата опубликования on

КЛ3

05 В 23/02

Государствеииия комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

ДК 62-50

088, 8) (72) Авторы изобретения

Л.Ф, Куликовский, Ф,М, Медников и Л.С, Бекасов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ключены соответственно первый и второй выходы генератора опорной несущей частоты.

Недос катком устройства являются относительно большие затраты времени на эксперимент, а также необходимость применения трансформаторного преобразователя сдвоенной конструкции, наличие ортогональных компонент низкочастотного сигнала (аппаратурная реализация которых в диапазоне

0-50 гц относительно сложна), двух модуляторов и избирательных фильтров, что снижает точность работы и надежности устройства.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что в него введен генератор перестраиваемой несущей частоты, выход которого соединен с обмоткой возбуждения трансформаторного преобразователя перемещений и с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с первым выходом генератора опорной несущей частоты.

Представлена структурная схема устройства на чертеже, где обозначены генератор перестраиваемой несущей

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может быть использовано для стендовых испытаний механических колебательных систем с целью определения фазочастотных и амплитудно-частотных характеристик при воздействии на систему колебаний низкой частоты.

Известно устройство для определения динамических характеристик колебательной системы, содержащее датчики колебательного движения, скорости и ускорения и осциллограФ 111.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 15 ройство для определения частотных характеристик механических колебательных систем, содержащее генератор опорной несущей частоты, индикатор, последовательно соединенные блок умно- 20 жения, фильтр нижних частот и электродинамический возбудитель колебаний и последовательно соединенные трансформаторный преобразователь перемещений, согласующий усилитель и избиратель- 25 ный фильтр, выход которого через соответствующий синхронный детектор соединен с первым и вторым входами индикатора (2J . Ко вторым входам первого и второго синхронных детекторов под- 30

Куйбышевский политехничЕский институт им., B,B,Êóèáûøåâà

794617 частоты 1, трансформаторный преобразователь перемещений 2, исследуемый объект 3, блок умножения 4, генератор опорной несущей частоты 5, фильтр .нижних частот 6, электродинамический возбудитель колебаний 7, согласующий усилитель 8, избирательный фильтр ,9, синхронные детекторы 10 и 11 и инпикатор 12.

Генератор 1, соединенный с обмоткой возбуждения преобразователя 2 (шток которого связан с исследуемым . объектом 3) и одним из входов блока умножения 4. К другому входу блока умножения 4 подключен генератор 5 с ортогональными выходами. Выход блока умножения 4 через фильтр 6 подклю- 19 чен к электродинамическому возбудителю колебаний 7, жестко связанного с исследуемым объектом 3. Выход преобразователя 2 через усилитель 8 и фильтр

9 подключен к синхронным демодулято- ;щ рам $0 и 11, выходы которых соединены с индикатором 12.

Устройство работает следующим образом.

НапРяжение U;(t)=U; п со$(1 ) 25 ! 1, 2, ... п генератора 1 автоматически (в дискретном режиме) перестраиваемой несущей частоты и напряжение

0 ®=0 соь оф генератора 5 перемножан>тся блоком умножения 4, на выходе которого появляется сигнал

Qg) => 0 U (.соь(ю -y,.X icos(,ð =

= U„H) О;ф) (f)

Значение параметра ; задается таким образом, что разность CUp- Д=Я может принимать значения 0 - +, фильтр

6 подает на электродинамическнн возбудитель.колебаний 7 сигнал ( 2() ; 0 cosa 4, () создавая знакопеременные колебания в исследуемом объекте 3. Шток преобразователя 2 движется на закону (1) (";п,ооп,со (; +),(3) где К - коэффициент преобразования, и модулирует напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения. В результате в измерительной обмотке возникает ЭДС.

С (t) =WE соь(иу+ )+согГ(ы -2R;)<-Ч),(4)

Фйльтр 9 выделяет сигнал I3 (t) = 50

KgE>Cos (at t+ 4 ), а синхронные детекторы 10 и 11 при помощи ортогональных сигналов

U (Е)=0 соьщ С И 0 =0 Упи® генератора 5 осуществляют его преоб- О раэование.

При этом на выходе детекторов. компо.нента

8 «)=K Е4 Ьт(2Ш t+V) (a) (.S) подавляется, а 40

С,®= К,Е, со (ш, 6.сР.) (о)(5) раскладывается на ортогональные составляющие, В результате на индикатор

12 поступают напряжения В = сова(си) И с =Е увы (б) где F, 1 характеризуют амплитуду колебания механической системы, 4P - сдвиг фаэ между точкой возбуждения и точкой измерения механической конструкции. Получаемый при помощи генератора автоматически перестраиваемой несущей частоты ; ряд дискретных значений параметрами; поз:воляет снять (по точкам) амплитуднофазовую частотную характеристику исследуемого объекта.

В результате использования в схеме указанного генератора .и блока умножения (демодулятора) значительно сокращены времяэатраты на эксперимент и устранена необходимость применения дорогостоящих низкочастотных генера-. торов с квадратурным выходом, преобразователей перемещений сдвоенной конструкции и двух избирательных фильтров, что значительно удешевляет устройство. формула изобретения

Устройство для определения частотных характеристик механических колебательных систем, содержащее генера- . тор опорной несущей частоты, индикатор, последовательно соединенные

;блок умножения, фильтр нижних частот и электродинамический возбудитель колебаний и последовательно соединенные трансформаторный преобразователь перемещений, согласующий усилитель и избирательный фильтр, выход которого через соответствующий синхронный детектор соединен с первым и вторым входами индикатора, а ко вторым втодам первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно первый и второй выходы генератора опорной несущей частоты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно содержит генератор перестраиваемой несущей частоты, выход которого соединен с обмоткой возбуждения трансформаторного преобразователя перемещений и с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с первым выходом генератора опорной несущей частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 573798, кл. G 05 В 23/02, 16.02.78.

2. Авторское свидетельство СССР

М 324612, кл. G 05 В 23/02, 1970 (прототип).

794617

Составитель Г. Нефедова

1ехРеД . М,Голинка Корректор Г.Решетник

Редактор Л. Утехина

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

Заказ 9472/4 Тирам 949 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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