SU1154561A1 - Устройство дл возбуждени непрерывных колебаний струны - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУВДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждени , генератор импульсов, коммутатор и регистратор , .отличающеес  тем, что, с целью повьшени  стабильности колебаний струны и уменьшени  мощности импульса возбуждени , в него введены схема управлени  генератором. состо ща  из усилител , детектора, фильтра низких частот, компаратора уровн , первой и второй схем совпадени , усилител -ограничител  и умножител  частоты с козффициентом умножени , равным двум, а катушка возбуждени  через коммутатор подключена к выходу генератора и входу усилител , к выходу которого подключены входы детектора, усилител -ограничител , регистратора и умножител  частоты, выход детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровн , выходы умножител  частоты и усилител -ограничител , подключены к входам первой схемы совпадени ., выход которой подключен W к одному входу второй схемы совпадени , к второму входу которой подключен выход компаратора уровн , а выход подключен к входу управлени  генератором.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  возбуждени  непрерьшных колебаний струны струнного преобразовател  с одной электромагнитной катушкой возбуждени  в режиме свободных колебаний.

Известно устройство дл  измерени  деформаций в бетоне, содержащее генератор периодических импульсов, струнный тензометр с электромагнитной катушкой возбуждени , измеритель, усилитель-фазоинвертор-ограничитель, ждущий мультивибратор, усилительограничитель , триггер Шмидта, эмиттерные повторители, причем генератор периодических П-)Ф1пульсод подключен к входу блока управлени  замыкающего контакта, вькод которого через катушку возбуждени  струнного тензометра, усилитель-фазоинверторограничитель и ждущий мультивибратор подключен к выводу потенциометра, который через блок управлени  размыкающего контакта, емкость, усш1Ительограничитель , триггер Шмидта, первый эмиттерный повторитель подключен к преобразователю частоты в напр жение, выход которого соединен через диод с регулирующим контактом потенциометра и через фильтр низких частот и второй эмиттерный повторитель с измерителем

ОД.

Недостатками данного устройства Явл етс  то, что в результате неточного определени  момента выработки и длительности возбуждакндего импульса имеют место дополнительные фазовые сдвиги, требуетс  больша  мощность возбуждени  и возникает потер  информадии на выходе устройства, вызванна  отключением измерительной части схемы от катушки тензометра во врем  действи  импульса возбу йдени .

Наиболее бхшзким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  возбуждени  колебаний струны, содержащее струнный преобразователь с одной электромагнитной катушкой возбуждени , генератор импульсов , коммутатор и регистратор, причем электромагнитна  катушка струнного преобразовател  через коммутатор подсоединена к выходу генератора импульсов и входу регистратора 2 ,

Известное устройство не обеспечивает высокой степени стабильности колебани  струны, ч-ю обуславливаетс 

дополнительными фазовыми сдвигами, вызванными неточным определением момента выработки и длительности возбуждающего импульса, подаваемого дл  поддержани  непрерывных колебаний, а также больша  мощность возбуждени .

Цель изобретени  - повышение стабильности колебаний струны и уменьшение мощности импульса возбуждени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  возбуждени  непрерывных колебаний струны, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждени , генератор импульсов, коммутатор и регистратор, введены схема управлени  генератором, состо ща  из усилител , детектора, фильтра низких частот, компаратора уровн , первой и второй схем совпадени , усилител -ограничител  и умножител  частоты с коэффициентом умно-, жени , равным двум, а катушка возбуждени  через коммутатор подключена к выходу генератора и к входу усилител , к выходу которого подключены входы детектора, усилител  ограничител , регистратора и умножител  частоты, ВЫХОД детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровн , выходы умножител  частоты и усилител -ограничител  подключены к входам первой схемы совпадени , выход которой подключен к одному входу второй схемы совпадени , к второму входу которой подключен выход компаратора уровн , а выход подключен к входу управлени  генератором.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма его работы .

Устройство содержит струнный преобразователь с одной электромагнитной катушкой 1, усилитель 2, детектор 3, фильтр 4 низких частот, компаратор 5 уровн , умножитель 6 частоты с коэффициентом умножени , равным двум, первую 7 и вторую 8 схемы совпадени , генератор 9, коммутатор 10, усилитель-ограничитель 11, имеющий выход к регистратору 12.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 9 вырабатывает импульсы пр моугольной формы положительной пол рности и работает в режиме внешней синхронизации, причем частота и длительность импульсов определ етс 

3 . 115 схемой управлени  генератором. Собственна  частота колебаний генератора 9 выбираетс  ниже, чем частота, определ ема  схемой управлени  генератором .

Схема управлени  генератором работает следующим образом, х

Поступающий от генератора 9 импульс пр моугольной формы возбуждает свободные колебани  струны струн ного преобразовател  1. Возникающие свободные колебани  струны индуцируют ЭДС (фиг. 2а) в электромагнитной катушке струнного преобразовател  1, которые через коммутатор 10 поступают на вход усилител  2, усиленные им сигналы дл  выделени  огибающей затухающих колебаний поступают через детектор 3 (фиг. 26) на фильтр 4 низких частот, с выхода которого сигнал (фиг. 2в) поступает на вход компаратора 5. В момент спадани  амплитуды сигнала затухающих колебаний до заданного на выходе компаратора 5 уровн  (фиг. 2в) вырабатьшаетс  положительный 11мпульс (фиг. 2г), который поступает на один из входов схемы 8 совпадени . Сигнал с выхода усилител  2, кроме того, поступает на вход умножител  6 частоты с коэффициентом умножени , равным двум, и на вход усилител -ограничител  11, сигналы (фиг. 2д) с выхода умножител  6 частоты и усилител -ограничител  11 (фиг. 2е) поступают на входы схем 7 совпадени , на выходе которой по вл ютс  сигналы пр моугольной формы положительной пол рности, соответствующие первой четверти периода синусоидальньге затухакнцих колебаний, снимаемьпс с электромагнитной катушки струнного преобразовател  1 (фиг.2ж) Эти и пyльcы поступают на один из входов схемы 8 совпадени , на другой вход которой поступает сигнал поло«снжельной пол рности с компаратора

5 уровн  (фиг. 2г) в момент совпадени  амплитуды затухающих колебаний до уровн  заданного на компараторе 5 На выходе схемы 8 совпадени  формируетс  сигнал (фиг. 2з) пр моугольно формы положительной пол рности с длительностью, равной 1/4 периода затухающих синусоидальных колебаний индуцируемой ЭДС в электромагнитной катушке струнного преобразовател  1.

Импульсы с выхода схемы 8 совпадени  поступают на вход управлени  генератора 9, в результате этого на выходе генератора 9 возникают высоковольтные импульсы отрицательной пол рности, длительность которых равна 1/3 периода свободных колеба- НИИ струны, а период следовани  равн етс  времени спада амплитуды затухакйдих колебаний до уровн , заданного на компараторе 5 (фиг.2и).

Высоковольтные импульсы пр моугольной формы, положительной пол рности с выхода генератора 9 управл ют работой коммутатора 10, подключа  электромагнитную катушку струнного преобразовател  1 к выходу генератора 9 на врем  действи  импульса возбуждени  и отключа  его от усилител  2.

В предлагаемом устройстве автоматически регулируетс  длительность импульса возбуждени , котора  поддерживаетс  равной 1/4 периода колебаний струны и выбираетс  момент его выработки,который происходит за врем  первой четверти периода колеба НИИ индуцируемой в электромагнитной катушке струнного преобразовател  затухающей ЭДС, но не раньше, чем ее амплитуда достигнет уровн , определ емого компаратором.

Изобретение позвол ет снизить мощность импульсов возбуждени  и существенно повысить стабильность колебани  струны.

,

6

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ, содержащее струнный преобразователь с одной катушкой возбуждения, генератор импульсов, коммутатор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности колебаний струны и уменьшения мощности импульса возбуждения, в него введены схема управления генератором, состоящая из усилителя, детектора, фильтра низких частот, компаратора уровня, первой и второй схем совпадения, усилителя-ограничителя и умножителя частоты с коэффициентом умножения, равным двум, а катушка возбуждения через коммутатор подключена к выходу генератора и входу усилителя, к выходу которого подключены входы детектора, усилителя-ограничителя, регистратора и умножителя частоты, выход детектора через фильтр низких частот подключен к компаратору уровня, выходы умножителя частоты и усилителя-ограничителя подключены к входам первой схемы совпадения., выход которой подключен к одному входу второй схемы совпадения, к второму входу которой подключен выход компаратора уровня, а выход подключен к входу управления генератором.

   Φυι 1