Автогенератор струнного датчика

 

О П И С А Н И Е (11)953473

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04. 10. 80 (21) 2989824/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23. 08. 82.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 23. 08. 82 (ы)м. кд.

G 01 1 l/10

9кударотоаиный комитет

СССР ао делам кзобретенкк и открытий (53) УД 531 ° 781. (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Аверьянов, В. М. Казанский, А. Т. Косилов и А. Н. Ивакин (71) Заявитель (-54) АВТОГЕНЕРАТОР СТРУННОГО ДАТЧИКА

zo

Изобретение относится к силоизме рительной технике и может быть ис- . пользовано в устройствах для механических испытаний материалов, Известны струнные автогенераторы, 5 содержащие колеблющуюся в магнитном поле струну, включенную в мостовую схему, два плеча которой лодклю".. чены к источнику питания, а другие два - к входу усилителя с управляю- щ щей работой автогенератора схемой (11

Однако в данном устройстве не обеспечивается требуемая точность работы вследствие постоянной подкачки энергии, вносящей погрешность в колебательный процесс, что не обеспечивает режима свободных колебаний.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автогенератор струнного датчика, содержащий струну, включенную в мостовую вхему, источник питания, усилитель, соединенный с второй ключевой

2 схемой, параллельно которой включены последовательно соединенные амплитудный дискриминатор, делитель частоты, формирователь импульсов и схема управления, а выход формирователя импульсов дополнительно соединен с первой ключевой схемой, которая через.источник питания включена в диа гональ питания мостовой схемы. Подкачка энергии в автогенераторе производится через определенное количество периодов, обусловленное дис сипацией энергии в колебательной системе, что в значительной мере снижа" ет влияние изменения амплитуды ко" лебания от частоты 2) °

Однако указанное возбуждение не позволяет исключить частотную зависимость затухания, обусловленную пиками поглощения как в материале струны, так и в устройстве в целом, которая может иметь место при работе генератора со сменными струнными об953473

S0 разцами и изменяющимися условиями колебаний, имеющими место при физикомеханических испытаниях материалов, Целью изобретения является повышение точности. .5

Поставленная цель достигается тем, что в автогенератор преобразователя частоты в напряжение, амплитуд" ного и суммирующего усилителя, причем входы преобразователя частоты и детектор подключены к выходу усилителя, а их выходы " к двум. входам суммирующего усилителя,.на третий вход которого подключен источник питания, а выход суммирующего усилите- 15 ля через ключевую схему соединен с мостовой схемой.

На чертеже представлена схема автогенератора.

Автогенератор содержит мостовую -.;: схему 1 со струной 2, колеблющейся в зазоре магнита 3, входной усилитель 4, преобразователь 5 частоты в напряжение, амплитудный детектор 6, суммирующий усилитель 7, источник 8 25 опорного напряжения, первую и вторую ключевые схемы 9 и 10, амплитудный дискриминатор 11, делитель

12 частоты, формирователь 13 импуль", сов и схему 14 управления.

Автогенератор работает следующим образом.

Импульс тока при включении питания возбуждает колебания струны 2, Положительная обратная связь, которая образуется при включенном ключе 10 приводит к нарастанию амплитуды коле. бания струны.

Если амплитуда выходного напряжения на усилителе 4 меньше порога 40 срабатывания дискриниминатора 11, то работает канал с непрерывным сигналом. При достижении напряжения со струны порога срабатывания дискриминатора импульсная последовательность с его выхода запускает формирователь 13 импульсов, который дает порожний импульс постоянной длительности. поступающий на первую клю» чевую схему 9 и вход системы 14 управления. Схема управления вызыва" ет срабатывание второй схемы 10 и при этом отключается сигнал с йепрерывным сигналом. Первая ключевая схема 9 связана с выходом суммирующего усилителя 7, выходное напряже55 ние которого равно 0. 40 + U - -U ), где Ug- опорное напряженйе источника 8; Ц - напряжение преобразователя 5; U б- напряжение на выходе детектора 6 и К"- коэффициент пропорциональности. При отсутствии пика поглощения в колебательном процессе устройства 0 = U и тогда 07 = К0 .При появлении пика поглощения 0<< U и напряжение U увеличивается на величину, пропорциональную величине диссипации энергии -на пике поглощения. Это приводит к росту амплитуды колебания струны до тех пор, пока U+ не станет равным U . .Устройство при этом в цеб лом поддерживает напряжение диагонали сбалансированного моста пропорциональным частоте, что соответствует поддержанию постоянной амплитуды колебаний струны независимо от величины затухания в струнном устройстве.

Устранение влияния затухания позволит проводить физико-механические испытания различных материалов, в частности микропленок и нитевидных кристаллов, струнным способом во всем возможном диапазоне частот колебаний образца, что позволит повысить точность работы автогенератора.

Фоомула изобретения

Автогенератор струнного датчика, содержащий струну, включенную в мостовую схему, источник питания, усилитель, соединенный с второй схемой,параллельно которой включены последова" тельно соединенные амплитудный дискриминатор, делитель частоты, формирователь импульсов и схема управления, а выход формирователя импульсов дополнительно соединен с первой ключевой схемой, которая через источник питания включена в диагональ питания мостовой схемы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преоб" разователь частоты в напряжение, амп" литудный детектор и суммирующий усилитель, причем входы преобразователя частоты и детектор подключены к выходу усилителя, а их выходи - к двум входам суммирующего усилителя,на третий вход которого подключен источ-. ник питания, а выход суммирующего . усилителя через ключевую схему соединен с мостовой схемой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 3245519, кл. G 01 L 1/10, 1970.

2. Авторское свидетельство CCCP

N 523311, кл. G 01 Е 2/10, 25.12.72 (прототип).

953473

Составитель А. Северин

Техред Т.Маточка Корректор В. утяга

Редактор С ° Патрушева

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6264/68

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