CS217324B1

CS217324B1 - Device for analyzing specific acoustic signal or vibration

Info

Publication number: CS217324B1
Application number: CS458880A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Tesar; Longin Tomis; Vladimir Strakos
Original assignee: Vladimir Tesar; Longin Tomis; Vladimir Strakos
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález se týká způsobu a zařízení pro analýzu specifického akustického signálu nebo vibrací a slouží k získání informace o stavu zdroje signálu. Podstata způsobu vynálezu spočívá v tom, že se nelineárním obvodem s časovým zpožděním signál stabilizuje a identifikuje se amplituda i četnost špičkových hodnot. Zařízení k realizaci způsobu (viz obr. 1) se skládá z impedančního transformátoru 1, na jehož výstup je napojen operační zesilovač 2, v jehož zpětné vazbě je spojen fotoodpor 3. Výstup operačního zesilovače 2 je napojen na lineární usměrňovač 5, jehož výstup je napojen na jeden vstup zesilovače odchylky 5. Druhý vstup zesilovače odchylky je napojen na zdroj referenčního napětí Ί, přičemž výstup zesilovače odchylky je napojen na LED diodu 4, které osvětluje^fotoodpor, přičemž výstup lineárního usměrňovače 5 je zároveň napojen na detektor špiček 8, jehož výstup je napojen na dolní propust 9 a výstup dolní propusti 9 je napojen na indikátor 10. Zařízení podle vynálezu má univerzální použití a může sloužit jako zdroj informací pro řízení technologických celků i pro diagnostická šetření.The invention relates to a method and a device for analyzing a specific acoustic signal or vibration and serves to obtain information about the state of the signal source. The essence of the method of the invention lies in the fact that the signal is stabilized by a nonlinear time-delay circuit and the amplitude and frequency of peak values are identified. The device for implementing the method (see Fig. 1) consists of an impedance transformer 1, to the output of which is connected an operational amplifier 2, in the feedback of which a photoresistor 3 is connected. The output of the operational amplifier 2 is connected to a linear rectifier 5, the output of which is connected to one input of the deviation amplifier 5. The second input of the deviation amplifier is connected to a reference voltage source Ί, while the output of the deviation amplifier is connected to an LED 4, which illuminates the photoresistor, while the output of the linear rectifier 5 is simultaneously connected to a peak detector 8, the output of which is connected to a low-pass filter 9 and the output of the low-pass filter 9 is connected to an indicator 10. The device according to the invention has universal use and can serve as a source of information for controlling technological units and for diagnostic investigations.

Description

Vynález se týká zařízení pro analýzu specifického akustického signálu nebo vibrací k získání informace o stavu zdroje.signálu.The invention relates to a device for analyzing a specific acoustic signal or vibration to obtain information about the state of a signal source.

Dosud používaná zařízení pro analýzu specifického akustického signálu jsou složitá, vyhodnocovaní je pracné, sloužící převážně pro lokalizaci poruch, které se projevují vcblasti ultrazvukových frekvenci. Je to např. metoda vyhodnocování emitovaných ultrazvukových signálů pravděpodobnostním analyzátorem nebo zařízení, která jsou založena na amplitudo-frekvenění analýze akustického signálu, jako např. analyzátor okamžitého akustického spektra. Z jednoduchých zařízení lze uvést zařízení, které pracuje na optimálním kmitočtu 5 Hz a detekuje úroveň hladiny hluku. Také ostatní známé metody a zařízeni mají nedostatky v tom, že jsou složité, většinou pracují nespojitě a neoharakterizuji komplexně a statisticky frekvenční amplitudové a špičkové hodnoty, zdroje akustických signálů a vibrací.The devices used to analyze a specific acoustic signal to date are complex, and the evaluation is laborious, serving mainly to locate disturbances that occur in the field of ultrasonic frequencies. This is, for example, a method of evaluating emitted ultrasonic signals by a probability analyzer or devices based on amplitude-frequency analysis of an acoustic signal, such as an instantaneous acoustic spectrum analyzer. Simple devices include devices that operate at an optimal frequency of 5 Hz and detect noise levels. Also, other known methods and devices have drawbacks in that they are complex, mostly operate discontinuously and do not characterize complexly and statistically frequency amplitude and peak values, sources of acoustic signals and vibrations.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro analýzu specifického akustického signálu nebo vibrací podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z impedančního transformátoru, na jehož výstup je připojen operační zesilovač, v jehož zpětné vazbě je zapojen fotoodpor, výstup operačního zesilovače je připojen na lineární usměrňovač, jehož výstup je připojen na první vstup zesilovače odchylky, k jehož druhému vstupu je připojen zdroj referenčního napětí, přičemž výstup zesilovače odchylky je připojen na LED diodu, pro osvětlení fotoodporu, zatímco výstup lineárního usměrňovače je současně připojen přes špičkový detektor k dolní propusti, jejíž výstup je připojen na indikátor.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for analysis of specific acoustic signal or vibration according to the invention, which consists in that it consists of an impedance transformer, the output of which is connected to the operational amplifier, in which the photoresistor is connected. a linear rectifier whose output is connected to the first offset amplifier input, the second input of which is connected to a reference voltage source, the offset amplifier output is connected to the LED to illuminate the photoresistor, while the linear rectifier output is simultaneously connected via a peak detector to the low pass filter whose output is connected to the indicator.

Zařízení podle vynálezu má oproti dosavadním zařízením výhody v tom, že jednoduše spojitým způsobem vytváří kritérium, charakterizující komplexně a statisticlty frekvenční amplitudové i špičkové hodnoty zdroje akustického signálu a vibrací.The device according to the invention has advantages over the prior art devices in that it simply forms a criterion characterizing complexly and statistically the frequency amplitude and peak values of the acoustic signal source and vibrations in a simple and continuous manner.

Ná ‘výkresu je schematicky znázorněn příklad provedení zařízení pro analýzu specifického akustického signálu nebo vibrací podle vynálezu.In the drawing, an exemplary embodiment of a device for analyzing a specific acoustic signal or vibration according to the invention is shown schematically.

££

Zařízení se skládá z impedančního transformátoru l, který přizpůsobuje výstupní impedanci čidla. Impedanční transformátor J, je svým výstupem napojen na nelineární obvod s časovým zpožděním, který se skládá z operačního zesilovače v jehož zpětné vazbě je zapojen fotoodpor 3· Okamžitá hodnota odporu fotoodporu 3 se optickou vazbou řídí osvětlením LED diodou čímž se řídí napšíové zesílení zesilovače 2. Přitom proud protékající LED diodou 4 je regulační odchylka získané zesilovačem (i odchylky. Tato regulační odchylka se vytváří jako zesílený rozdíl okamžité hodnoty amplitudy usměrněného signálu z řízeného operačního zesilovače £ a zvolené žádané hodnoty nastavené ze zdroje referenčního napětí 1. Vlivem nelineárního obvodu, který pracuje jako frekvenčně amplitudový filtr se přes lineární usměrňovač í do obvodu špičkového detektoru 8 přivádí stabilizovaný signál, jehož okamžitá špičková hodnota se mění v závislosti na zdrojích signálu.The device consists of an impedance transformer 1, which adapts the output impedance of the sensor. The impedance transformer J is connected to a non-linear time delay circuit consisting of an operational amplifier in which the photoresistor 3 is connected to the feedback. · The instantaneous resistance value of the photoresistor 3 is controlled by the LED illumination to control the amplification voltage amplifier 2. In this case, the current flowing through LED 4 is the control deviation obtained by the amplifier (s). This control deviation is created as an amplified difference between the instantaneous amplitude value of the rectified signal from the controlled operational amplifier 6 and the selected reference. As a frequency amplitude filter, a stabilized signal is fed to the circuit of the peak detector 8 via a linear rectifier 1, the instantaneous peak value of which varies depending on the signal sources.

V dolní propusti £ se pak vytvoří obálka těchto špičkových hodnot, jejíž amplituda se měří se zvolenou časovou konstantou indikátorem 1 0. Takto získaná hodnota je kritériem, které popisuje stav zdroje akustického signálu nebo vibrací.In the low-pass filter, an envelope of these peak values is then formed, the amplitude of which is measured with a selected time constant by indicator 10. The value thus obtained is a criterion that describes the state of the acoustic signal source or vibration.

Zařízení podle vynálezu je výrobně jednoduché, sestavené z dostupné součástkové základny, má univerzální použití, může sloužit jako zdroj informací pro řízení technologických celků i pro diagnostická šestření. Zařízení je možno konstruovat jako přenosné a je předpoklad pro jeho aplikaci i v netradičních oblastech, např, při analýze práce biologických systémů.The device according to the invention is simple to manufacture, assembled from an available component base, has a versatile use, and can serve as a source of information for plant control as well as for diagnostic sixths. The device can be designed as portable and is a prerequisite for its application in non-traditional areas, for example when analyzing the work of biological systems.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for analyzing a specific acoustic signal or vibration, characterized in that it consists of an impedance transformer (1), whose output is connected to an operational amplifier (2), in whose feedback a photoresistor (3) is connected and an output of an operational amplifier (2) is connected to a linear rectifier (5), the output of which is connected to the first input of the offset amplifier (6), to the second input of which the reference voltage source (7) is connected, the output of the offset amplifier (6) connected to the LED (4) for illuminating the photoresistor (3), while the output of the linear rectifier (5) is simultaneously connected via a peak detector to the low pass filter (9), the output of which is connected to the indicator (10).