CS244477B1 - Zapojeni pro spektrální analýzu elektrických signálů vznikajících při mechanickém kmitáni - Google Patents

Abstract

Zapojeni se týká zapojení pro spektrální analýzu elektrických signálů vznikajících při aěření mechanického kmitání, zejména velkých a složitých celků. Vyhodnocovací systémy, které pracuji na principu překládání zkoumaného pásma kmitočtu do jiné frekvenCnl oblasti mají znaCnou nevýhodu v nízké stabilitě zkoumaného kmitočtu, obtížné realizovatelnosti změny propouštěného pásma. Taká sledování signálu v Široká nepřerušovaná frekvenCnl oblasti je podstatné eníSeno. Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením podle přihléSky vynálezu, ve která je uvedeno vhodná spojení generátorů, přepínačů a dalSich elektronických prvků, které výSe uvedené nedostatky odstraňuje.

Description

Vynález se týká zapojení pro spektrální analysu elektrických signálů vznikajících při mechanickém kmitání, zejména velkých a složitých celků.

Při vyhodnocování složitých průběhů, kmitání se užívá různých metod např. měření střední nebo efektivní hodnoty signálu. Pro kvalitněji! Informaci zejména u složitého signálu se užívá spektrálních analyzátorů umožňujících selektivně oddělit různě frekvenční složky, která se v signálu vyskytují. Taková systémy nejčastiji pracují na principu selektivních přeladitelných úzkopásmových propustí, nebo na principu přenosu zkoumaného pásma kmitočtu do jiná frekvenční oblasti například s využitím směšovacího principu,

ŘeSení problému je podstatně ztíženo, vyěaduje-li se nepřerušovaná sledování Široká frekvenční oblasti například několika frekvenčních dekád. V těchto případech se uvažují systémy s přenosem zkoumaného pásma kmitočtu do jiná oblasti, která mají snačnou nevýhodu v nízká stabilitě zkoumaného kmitočtu a obtížně realizovatelné směně propouštěného pásma.

Uvedená nedostatky jaou odstraněny zapojením pro spektrální analysu elektrických signálů vsnikajících při mechanickém kmitání podle vynálesu, jeho! podstata spočívá v tom,

Se vstupní svorka je přes sesilovač spojena s druhým vstupem druhého modulátoru a sároveň a druhým vstupem prvního modulátoru.

Výetup prvního modulátoru je přes první pásmovou propust a první kvadrátor připojen na první vstup sumátoru. Výstup druhého modulátoru je přes druhou pásmovou propust a druhý ‘ kvadrátor připojen na druhý vstup sumátoru, jehož výstup je přea odaocKovač spojen e první výstupní svorkou.

JPrvni vstup druhého modulátoru je spojen a výstupem druhého přepínače, jehož druhý vstup je připojen na druhý výetup pomocného generátoru. První výstup pomocného generátoru js, spojen s druhým vstupem prvního přepínače, jehož výstup js připojen na první vstup prvního modulátoru..

Na první vstup prvního přepínače je připojen prvním výstupem napětím řízený generátor, jehož druhý výetup je připojen na první vstup druhého přepínače. Vstup napětím řízeného generátoru je připojen na první výetup řídíoí jednotky, která je třetím výstupem připojena jednak na třetí vstup prvního přepínače a jednak na třetí vstup druhého přepínače.

Druhým výstupem je řídící jednotka připojena přea obvod Indikace kmitočtu na druhou výstupní svorku, přičemž na vetup řídící jednotky je připojen generátor impulsů.

Nového účinku je dosaženo tím, že je možná reallaovat sapojení pro spektrální analysu elektrických signálů ve kterém lse provádět nepřerušovaná sledování spektrálních sloSek v Širokém frekvenčním pásmu, přičemž je možno dosáhnout vysoká stability zkoumaného kmitočtu a jeho přesná sjiStční v číslicová formě v krátkém časovém intervalu. SalSi nový účinek lse spatřovat v tom, že šířka sledovaného pásma je určena parametry pásmová propusti, kterou lse snadno reallaovat.

Vhodnou volbou parametrů a řádu pásmové propusti lse snadno dosáhnout vysoká resllěovací schopnosti.

Na připojeném výkresu je snásorněn přiklad sapojení pro spektrální analysu elektrických signálů vsnikajících při mechanickém kmitání podle vynálesu.

Zapojení sestává s vstupní svorky X, na kterou je přiváděno analyzované napětí, a která je přes sesilovač X spojena s druhým vstupem druhého modulátoru Xg a sároveň s druhým vstupem prvního modulátoru £.

Výstup prvního modulátoru £ je přes první pásmovou propust χχ a první kvadrátor JJ

I připojen na první vstup sumátoru 15. Výstup druhého modulátoru £0 je přes druhou pásmovou propust 12 a druhý kvadrátor 14 připojen na druhý vstup sumátoru 15. jehož výstup je přes odmocňovač 17 spojen s první výstupní svorkou 18. Na první vstup prvního modulátoru £ je připojen výstup prvního přepínače X jehož první vstup je spojen s prvním výstupem napětím řízeného generátoru £ a druhý vstup je spojen s prvním výstupem pomocného generátoru 6,.

Na první vstup druhého modulátoru 10 je připojen výstup druhého přepínače 8, jehož druhý vstup je spojen s druhým výstupem pomocného generátoru 6 a první vstup je spojen s druhým výstupem napětím řízeného generátoru £, Generátor 2 impulsů je spojen s prvním vstupem řídící jednotky £ jejíž první výstup je spojen se vstupem napětím řízeného generátoru £, druhý výstup je přes obvod 16 indikace kmitočtu připojen na druhou výstupní svorku 19 a třetí výstup je spojen s třetím vstupem prvního přepínače X a zároveň s třetím vstupem druhého přepínače 8.

Přivádíme-li vstupní elektrický signál získávaný při mechanickém kmitání, zejména velkých a složitých celků na vstupní svorku χ přichází přes zesilovač £ na druhý vstup druhého modulátoru 10 a zároveň na druhý vstup prvního modulátoru £.

Tyto modulátory mohou být například spínacího typu. Signál, který přichází na první vstup prvního modulátoru £ má obdélníkový průběh a kmitočet odpovídajíc! zkoumané části frekvenčního spektra. Shodný kmitočet i tvar má průběh přiváděný na první vstup druhého modulátoru 10 avěak průběh je vhodným způsobem fázově posunut.

První přepínač £ umožňuje přivádět na první vstup prvního modulátoru £ signál, který je vytvářen v napětím řízeném generátoru £. V okamžiku, kdy je nutno přeladit tento napětím řízený generátor £ o celý frekvenční rozsah, přivádí se prostřednictvím prvního přepínače X vhodný signál z prvního výstupu pomocného generátoru 6.

Protože se přepínání rozsahu může mnohokrát opakovat, je možné realizovat nepřerušované přelaďování ve velikém frekvenčním rozsahu. Obdobným způsobem pracují i obvody připojené na první vstup druhého modulátoru 10.

Také indikaci frekvence je možno provádět v napěťově řízeríém generátoru £ na frekvenci, která může být mnohonásobkem sledovaná. Produkt získaný v prvním modulátoru £ prochází první pásmovou propustí χχ s vhodným mezním kmitočtem.

Zvolíae-li tento kmitočet dostatečně nízký, jsou nežádoucí produkty výrazně potlačeny a jednoduchými prostředky se získá dostatečná selektivita. Signál dále prochází přes první kvadrátor X£ na první vstup sumátoru Na druhý vstup sumutoru 15 přichází obdobně zpracovaný signál přes druhou pásmovou propust 12 a druhý kvadrátor 14.

V sumátoru X£ a odmocnovači XX se vytvoří signál, který je úměrný velikosti příslušné spektrální složky a je vyveden na první výstupní svorku 18. Vhodnou posloupnost signálů zajišťuje řídící jednotka £, která je ovládána generátorem £ impulsů.

Řídící jednotka £, prostřednictvím obvodu ££ indikace kmitočtu vytváří druhý analogový signál, který je úměrný získané frekvenci a je přiveden na druhou výstupní svorku 19.

Vynálezu může být využito ve vibrační technice, v systémech pro vyhodnocování životnosti strojních částí a v energetice.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro spektrální analýzu elektrických signálů vznikajících při mechanickém kmitání sestávající z generátorů, přepínačů, modulátorů, pásmových propustí, kvedrátorů, sumátoru odmocňovače, zesilovače, jednotky řízení a obvodu indikace kmitočtu vyznačené tím, že vstupní svorka (1) je přes zesilovač (4) spojena s druhým vstupem druhého modulátoru (10) a zároveň s druhým vstupem prvního modulátoru (9), přičemž výstup prvního modulátoru (9) je přes první pásmovou propust (11) a první kvedrátor (13) připojen na první vstup sumátoru (15), přičemž výstup druhého modulátoru (10) je přes druhou pásmovou propust (12) a druhý kvadrétor (14) připojen na druhý vstup sumátoru (15), jehož výstup je přes odmocňovač (17) spojen s první výstupní svorkou (18), zároveň první vstup druhého modulátoru (10) je spojen s výstupem druhého přepínače (8), jehož druhý vstup je připojen na druhý výstup pomocného generátoru (6), jehož první výstup je spojen s druhým vstupem prvního přepínače (7), jehož výstup je připojen na první vstup prvního modulátoru (9) a zároveň na první vstup prvního přepínače (7) je připojen prvním výstupem napětím řízený generátor (3), jehož druhý výstup je připojen na první vstup druhého přepínače (8) a zároveň vstup napětím řízeného generátoru (3) je připojen na první výstup řídící jednotky (5), která je třetím výstupem připojena jednak ne třetí vstup prvního přepínače (7) a jed nakina třetí vstup druhého přepínače (8) a druhým výstupem je připojena přes obvod (16) indikace kmitočtu na druhou výstupní svorku (19), přičemž na vstup řídící jednotky (5) je připojen generátor (2) impulsů.