SU1171960A1 - Устройство формировани случайных сигналов,имитирующих сигналы при механических вибраци х - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, ИМИТИРУЮЩИХ СИГНАЛЫ ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ВИБРАЦИЯХ, содержащее последовательно соединенные первьй генератор белого шума и первый сумматор, второй генератор белого шума, последовательно соединенные второй сумматор, усилитель мощности, электродинамический вибратор , виброизмерительный преобразователь и аттенюатор, а также N каналов, каждый из которых содержит измеритель дисперсии, последовательно соединенные регулируемый полосовой фильтр и первый регулируемый усилитель, последовательно соединенные источник регулируемого опорного напр жени  и блок сравнени , выход которого подключен к управл ющему входу первого регулируемого усилител , выход которогр подключен к соответствующему входу второго сумматора, при этом выход первого сумматора подключен к сигнальному входу регулируемого полосового фильтра каждого из N каналов , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности формировани  случайных сигналов с заданным спектром, имитирующих сигналы при механических вибраци х, в него введены блок задержки, вход которого подключен к одному выходу аттенюатора, а выход - к другому входу первого сумg матора, источник компенсирующего напр жени , фильтр нижних частот, (П вход которого подключен к выходу второго генератора белого шума, а выход - к управл ющему входу регулируемого полосового фильтра каждого из N каналов, в каждом из N каналов между выходом измерител  дисперсии и другим входом блока сравнени  включены последовательно соединенные блок вычитани , другой вход которого подключен к выto ходу источника компенсирующего напр Од жени , а второй регулируемый усилитель , управл ющий вход которого подключен к другому выходу аттенюатора, при этом в каждом из N каналов выход регулируемого полосового фильтра подключен также к входу измерител  дисперсии.

Description

1 M

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в области вибрационньк. испытаний изделий , так как  вл етс  устройством формировани  случайных сигналов, имитирующих сигналы при механических вибраци х.

Цель изобретени  - повьппение точности формировани  случайных сигналов с задан1ным спектром, имитирующих сигналов при механических вибраци х .

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства формировани  случайных сигналов, имитирукшщх сигналы при механических вибраци х; на фиг. 2 - диаграммы , по сн ющие его работу.

Устройство содержит перйый генератор 1 белого шума, первый сумматор 2, второй генератор 3 белого шума, второй сз мматор 4, усилитель 5 мощности, электродинамический вибратор 6, виброизмерительный преобразователь 7, аттенюатор 8, блок 9 задержки, фильтр 10 нижних частот, источник Т1 компенсирующего напр жени , а также N каналов, каждый из которых содержит регулируемый полосовой фильтр 12, первый регулируемый усилитель 13, измеритель 14 дисперсии , блок 15 вычитани , второй регулируемьй усилиитель 16, блок 17 сравнени  и источник 18 регулируемого опорного напр жени .

Устройство работает следующим образом.

Широкополосный случайный сигнал, спектр которого показан на фиг.2а, с первого генератора 1 белого шума через первьй сумматор 2 поступает на входы регулируемых полосовых фильтров 12, на управл ющие входы последних поступает сигнал с вькода фильтра 10 нижних частот, который осуществл ет перестройку их средних частот по случайному закону, соответствующему мгновенному значению напр жени  на выходе фильтра 10 нижних частот. Спектр сигнала на выходе регулируемого полосового фильтра 12 определ етс  спектрами сигналов на его входах, статической амплитудно-частотной характеристикой (АХЧ) и индексом модул ции AiJ/i Статическа  АЧХ i-ro регулируемого полосового фильтра 12 при отсутствии модулирующего сигнала на его управ602

л ющем входе приведена на фиг. . Спектр сигнала на управл ющем входе регулируемого полосового фильтра 12 определ етс  АЧХ фильтра 10 нижних частот (фиг. 2fe). Спектр сигнала

на выходе i-ro 4)егулйруемого полосового фильтра 12 при узкополосной частотной модул ции ( -с 1) представлен на .фиг. 2г. Измеритель 14

дисперсии i-ro канала формировани  измер ет величину мощности сигнала на выходе i-to регулируемого полосового фильтра 12.

При этом при первоначальной настройке устройства с разомкнутой цепью обратной св зи (выход блока 9 задержки отключен от второго входа первого сумматора 2) на выхоДе источника 11 компенсирующего напр жени 

выставл ют напр жение такой величины , чтобы входные напр жени  блоков 15 вычитани  равн лись нулю. Этим устран етс  вли ние составл ющей сигнала с выхода регулируемого

полосового фильтра 12, обусловленной сигналом с выхода первого генератора 1 белого шума, .на точность регулировани  по сигналу обратной св зи в рабочем режиме. Сигналы с выходов

регулируемьк поЯосовых фильтров 12 поступают на входы первых регулируемых усилителей 13, где масштабируютс  (фиг. 2о), а затем поступают на входы общего второго сумматора

« Спектр сигнала на его выходе имеет вид, показанный на фиг. 2е. Сигналы с выхода общего второго сумматора 4 поступают на вход усилител  5 мощности, затем на электродинамический вибратор 6, механические колебани  которого преобразуютс  виброизмеритеЛьным преобразователем 7 в электрические сигналы, поступающие через аттенюатор 8 и блок 9 задержки на второй вход первого сумматора 2, тем самым замыка  цепь обратной св зи. Аттенюатор 8.необходим дл  согласовани  уровн  сигнала с виброизмерительного преобразовател 

7с рабочим уровнем первого сумматора 2, его коэффициент передачи устанавливаетс  перед началом испытаний в зависимости от типа примен емого вйброизмерительного преобразовател 

7. При этом спектр сигнала на выходе аттенюатора 8 определ етс  спектром сигнала на выходе общего второго сумматора 4 (фиг. 2L) и АЧХ вибро3I тракта усилитель 5 мощности - электродинамический вибратор 6 (фиг. 2и() АЧХ последнего в значительной степени определ етс  динамическими свойст вами испытуемого издели . Спектр сигнала на выходе блока 9 задержки сохран ет вид. спектра сигнала на выходе аттенюатора8 (фиг. 2|), так как заде{ жка сигнала во времени не измен ет его спектр. Изм,ерители 14 дисперсии измер ют величину мощности сигнала в полосе регулируемых полосовых фильтров 12, на вход которых поступает сумма сигналов с первого генератора 1 белого шума и блока 9 задержки. Из напр жений , получаемых на выходах измерителей 14 дисперсии, в блоках 15 вычитани  вычитаетс  напр жение от источ ника 11 компенсирующего напр жени , соответствующее мощности сигнала пер вого генератора 1 белого щума в поло се регулируемых полосовых фильтров 12. Сигналы с выходов блока 15 вычитани , дисперси  которых определ етс  мощностью сигнала обратной св зи в полосах регулируемых полосовых фипьтров 12, поступают на вторые регулируемые усилители 16. Коэффициент усилени  последних равен обратной величине коэффициента ослаблени  04 аттенюатора 8, сигналы с дополнительного выхода которого поступают на управл ющие входы вторых регулируемых усилителей 16 и устанавливают требуемые коэффициенты усилени  последних . Сигналы с выходов вторых регулируемых усилителей 16 сравниваютс  в блоках 17 сравнени  с напр жени ми программы,задаваемыми источниками 18 регулируемого опорного напр жени  . Сигналы с выходов блоков 17 сравнени , которые пропорциональны величинам рассогласовани  между измеренным и заданным спектрами, осуществл ют управление коэффициентами передачи первых регулируемых усилителей 13. Повьшение точности формировани  случайных сигналов с заданным спектром , имитирующих сигналы при механических вибраци х, в предлагаемом устройстве дойтигаетс  за счет увеличени  уровн  сигнала обратной св зи при первоначальной настройке коэффициента передачи аттенюатора. Причем уровень сигнала обратной св зи устанавливаетс  таким, чтобы получить минимальную относительную систематическую аппаратурную погрещность аиализа .

А

си

(л}

LJ

-9

fttpi

i)

х-.Л

(лЗ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ, ИМИТИРУЮЩИХ СИГНАЛЫ ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ВИБРАЦИЯХ, содержащее последовательно соединенные первый генератор белого шума и первый сумматор, второй генератор белого шума, последовательно соединенные второй сумматор, усилитель мощности, электродинамический вибратор, виброизмерительный преобразователь и аттенюатор, а также N каналов, каждый из которых содержит измеритель дисперсии, последовательно соединенные регулируемый полосовой фильтр и первый регулируемый усилитель, последовательно соединенные источник регулируемого опорного напряжения и блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу первого регулируемого усилителя, выход которогр подключен к соответствующему входу второго сумматора, при этом выход первого сумматора подключен к сигнальному входу регулируемого полосового фильтра каждого из N каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования случайных сигналов с задан ным спектром, имитирующих сигналы при механических вибрациях, в него введены блок задержки, вход которого под ключен к одному выходу аттенюатора, а выход - к другому входу первого сумматора, источник компенсирующего напряжения, фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу второго генератора белого шума, а выход - к управляющему входу регулируемого полосового фильтра каждого из N каналов, в каждом из N каналов между выходом измерителя дисперсии и другим входом блока сравнения включены последовательно соединенные блок вычитания, другой вход которого подключен к выходу источника компенсирующего напряжения, а второй регулируемый усилитель, управляющий вход которого подключен к другому выходу аттенюатора, при этом в каждом из N каналов выход регулируемого полосового фильтра под ключен также к входу измерителя дисперсии.

   ' 1171960