SU1254448A1 - Устройство дл регулировани колебаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испы- тательнЫ технике и предназначено дл  испытани  изделий на импульсные нагрузки. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности формировани  импульсов возбуткдени  вибратора за счет снижени  искажений, обусловленных переходным колеоательным процессом, при одновременном расширении диапазона регулировани  скважности. Устройство содержит генератор периодических сигналов , регул тор амплитуды, три ключевых элемента, усилитель мощности, вибратор, вибропреобразователь, согласующий усилитель, измеритель пикового значени , блок пам ти. блок сравнени  с опорным напр жением, формирователь пр моугольных сигналов, инвертор, счетчик импульсов, два дифференцирующих блока, два элемента И, два триггера, задатчик числа импульсов, элемент.ИЛИ, два элемента НЕ, фиксатор, выпр митель и нуль- орган. Введенные элементы ШШ, нуль- орган, второй элемент И, второй и третий ключевые элементы, мопр ми- тель, фильтр и два элемента НЕ и новые функциональные св зи привод т к тому, что после формировани  импульсов одной пол рности в обмотке вибратора и воэнихновении переходного колебательного процесса установлени  подвижной части вибратора, в обмотку подаетс  инвертированный периодический сигнал с выхода регул тора , полуволны которого наход тс  в противофазе с полуволнами свободных колебаний подвижной части вибратора, что способствует активному демпфированию переходного колебательного процесса, а следовательно , снижает искажение очередных импульсов сигналов, воспроизводимых вибратором, что приводит к повышению точности при одновременном расширении диапазона скважности за счет уменьшени  его нижнего предела. 1 ид. (Л сл 4;а 4 4 00

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике и предназначено дл . испытаний изделий на импульсные нагрузки .

Цель изобретени  - повьпиение точности формировани  импульсов возбуждени  вибратора за счет снижени  искажений , обусловленных переходным колебательным процессом, при одновременном расширении диапазона регулировани  скважности.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл  регулировани  колебаний .

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 периодических сигналов, регул тор 2 амплитуды , первый ключевой элемент 3, усилитель 4 мощности, вибратор 5, вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7, измеритель 8 пикового значени , блок 9 пам ти, блок 10 сравнени , на второй вход которого подаетс  опорное напр жение, формирователь 11 пр моугольных сигналов, инвертор 12, счетчик 13 импульсов, первый дифференцирующий блок 14, первый элемент И 15, второй триггер 16, первый триггер 17, второй дифференцирующий блок 18, задатчик 19 числа импульсов, элемент ИЛИ 20, третий и второй ключевой элементы 21 и 22 соответственно, второй элемент И 23, первьй и второй элемент НЕ 24 и 25 соответственно, фильтр 26, выпр митель 27, нуль-орган 28. Выход генератора 1 периодических сигналов через регул тор 2 амплитуды соединен с входом первого ключевого элемента 3, выход которого через усилитель 4 мощности и элемент ШШ 20 подключен к подвижной катушке вибратора 5. На испытуемом объекте (не показан) установлен вибропреобразователь 6,

to

IS

20

ключевой элемент 22 и инвертор к одному из входов элемента ИЛ

Выход формировател  11 подк к первому входу первого элемен через первый дифференцируюпщй 14, к второму входу которого п чен пр мой выход второго тригг

Единичный вход триггера 16 нен с выходом счетчика 13, вто вход которого подключен к выхо мировател  11 пр моугольных си лов .

Выход элемента И 15 соедине единичньм входом первого тригг 17, нулевой вход которого соед через нуль-орган 28 с выходом сующего усилител  7.

Управл ющий вход третьего к вого элемента 21 соединен с вы согласующего усилител  7 через довательно соединенные выпр ми 27, фильтр 26 и первый элемент Пр мой выход триггера 17 соеди с управл ющим входом первого к вого элемента 3 и с управл ющи дом блока 9 пам ти непосредств а через второй дифференцирующи 18 - с нулевым входом триггера Выход первого ключевого элемен через задатчик 19 числа импуль соединен с входом Останов сч 13. Управл ющий вход второго к вого элемента 22 соединен с вы второго элемента И 23, один вх которого соединен с нулевым вы триггера 17, а другой - с выхо первого элемента НЕ 24 через в элемент НЕ 25.

Устройство работает следующ образом.

Генератор 1 периодических с лов вырабатывает на выходе син дальное напр жение, которое че регул тор 2 амплитуды поступае

25

30

JS

40

подключенный выходом через последова- 45 на вход ключевого элемента 3.

тельно соединенные согласующий усилитель 7 и измеритель 8 пикового значени  к входу блока 9 пам ти, выход которого соединен с одним входом блока 10 сравнени , к второму входу которого подключен выход источника опорного напр жени  Uj,. Выход блока 10 соединен с управл ющим входом регул тора 2 амплитуды, выход которого через третий ктаочевой элемент 21 подключен к входу формировател  11 пр моугольных сигналов, а через последовательно соединенные второй

to

IS

20

2544482

ключевой элемент 22 и инвертор 12 - к одному из входов элемента ИЛИ 20.

Выход формировател  11 подключен к первому входу первого элемента И 15 через первый дифференцируюпщй блок 14, к второму входу которого подключен пр мой выход второго триггера 16.

Единичный вход триггера 16 соединен с выходом счетчика 13, второй вход которого подключен к выходу формировател  11 пр моугольных сигналов .

Выход элемента И 15 соединен с единичньм входом первого триггера 17, нулевой вход которого соединен через нуль-орган 28 с выходом согласующего усилител  7.

Управл ющий вход третьего ключевого элемента 21 соединен с выходом согласующего усилител  7 через последовательно соединенные выпр митель 27, фильтр 26 и первый элемент НЕ 24. Пр мой выход триггера 17 соединен с управл ющим входом первого ключевого элемента 3 и с управл ющим входом блока 9 пам ти непосредственно, а через второй дифференцирующий блок 18 - с нулевым входом триггера 16. Выход первого ключевого элемента 3 через задатчик 19 числа импульсов соединен с входом Останов счетчика 13. Управл ющий вход второго ключевого элемента 22 соединен с выходом второго элемента И 23, один вход которого соединен с нулевым выходом триггера 17, а другой - с выходом первого элемента НЕ 24 через второй элемент НЕ 25.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 периодических сигналов вырабатывает на выходе синусоидальное напр жение, которое через . регул тор 2 амплитуды поступает

25

30

JS

40

В исходном состо нии триггер 17 находитс  в единице, поэтому ключевой элемент 3 открыт. На входе первого элемента НЕ 24 сигнала нет, следовательно третий ключевой элемент 21 открыт, так как на его управл ющем входе есть сигнал, обусловленный наличием сигнала на выходе первого элемента НЕ 24. Второй ключевой элемент 22 закрыт, так как на выходе второго элемента И 23 сигнал отсутствует, обусловленньй отсутствием сигналов на его входах.

Положительна , например, полуволна с выхода регул тора 2 амплитуды через ключевой элемент 3, усилитель 4 мощности и элемент ИЛИ 20 поступает , на подвижную катушку вибратора 5. При этом на выходе вибропреобразовател  6 возникает сигнал, который с выхода согласующего усилител  7 через последовательно соединенные выпр митель 27, фильтр 26 и первый элемент НЕ 24 поступает на управл ющий вход третьего ключевого элемента 21, закрыва  его. Ключевой элемент 21 закрыт, до тех пор, пока сигнал на входе элемента НЕ 24 не достигнет порогового уровн  (нулевого уровн  или близкого к нему), соответствующего установлению подвижной части вибратора 5 в положение устойчивого равновеси  (другими словами, окончани  переходного процесса перемещени  подвижной части после прохождени  очередного импульсного сигнала).

Сигнал с выхода формировател  11 пр моугольных сигналов поступает на вход счетчика 13, определ ющего паузу между формируемыми вибратором импульсами. При по влении сигнала на выходе счетчика 13 второй триггер 16 устанавливаетс  в единицу.

Поэтому на выходе первого элемента И 15 по вл етс  импульс прн по влении импульса с выхода первого дифференцирующего блока 14, который устанавливает триггер 17 в единицу (или подтверждает единичное состо ние триггера 17).

Одновременно сигнал с выхода первого триггера 17 подаетс  на вход блока 9 пам ти и подготавливает его к измерению выходного сигнала вибратора 5, который через вибропреобразователь 6, согласующий усилитель 7 измеритель 8 пиковых значений поступает в блок 9 пам ти, который фикси- рует максимальное значение сигнала до начала следук цего импульса на выхода вибратора 5. Зафиксированное значение в момент паузы сравниваетс  с опорным в блоке 10 сравнени  и подаетс  на управл ющий вход регул тора 2 амплитуды, подстраива  амплитуду импульсов до требуемого значени . При достижении сигналом на выходе согласующего усилител  7 нуле- вого значени , что соответствует моменту окончани  прохождени  основного импульсного сигнала в обмотке

10

5

20

25

45 50 55 544484

нибратора 5, срабатывает нуль-орган 28, устанавлива  первый триггер 17 в нулевое состо ние. При этом в нулевое состо ние сигналом с выхода второго дифференцирующего блока .18 устанавливаетс  триггер 16. На обоих входах второго элемента И 23 присутствуют единичные сигналы, поэтому присутствует единичный сигнал и на управл ющем входе второго ключевого элемента 22. Следовательно, инвертированный сигнал с выхода регул тора 2 амплитуды через элемент ИЛИ 20 поступает в катушку подвижной части вибратора 5, осуществл   режим активного демпфировани  свободных колебаний подвижной части вибратора 5 и сокраща  длительность переходного процесса установлени  подвижной части вибратора в устойчивое положение .

Нулевым сигналом с выхода триггера 17 закрываетс -первьй ключевой элемент 3 и отключаетс  блок 9 пам ти .

Задатчик 19 числа импульсов, подсоединенный к выходу ключевого элемента 3, подсчитывает число импульсов и при достижении требуемого их количества останавливает счетчик 13.

По сравнению с прототипом предложенное устройство позвол ет снизить искажение воспроизводимых сигналов за счет активного демпфировани  переходного колебательного процесса установлени  подвижной части вибратора в устойчивое положение и одновременно уменьшить нижний предел диапазона регулировани  скважности воспроизводимых вибратором импульсных сигналов.

30

35

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  рег лировани  колебаний , содержащее последовательно соединенные генератор периодических сигналов -и регул тор амплитуды, последовательно соединенные формирователь пр моугольных сигналов, первый дифференцирзпощий блок, первый элемент И, первый триггер, первый ключевой элемент и усилитель мощности, последовательно соединенные вибратор , вибропреобразователь и согла- суннций усилитель, последовательно соединенные измеритель пикового з ачени , блок пам ти и блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а выход - с вторым входом регул тора амплитуды, последовательно соединен- ные задатчик числа И1чпульсов, счетчик импульсов и второй триггер, а также второй дифференцирующий блок, вход которого подключен к вьпходу первого триггера и к второму входу бло- ка пам ти, выход регул тора амплитуды соединен с вторым входом первого ключевого элемента, выход которого подключен к входу задатчика числа импульсов , выход формировател  пр мо- угольных сигналов подключен к втором входу счетчика импульсов, выход со- гласукнцего усилител  соединен с входом измерител  пикового значени , а выход второго триггера - с вторым входом первого элемента И, второй вход второго триггера соединен с выходом второго дифференцирующего блока , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены последовательно соединенные выпр митель, фильтр, первый элемент НЕ второй элемент НЕ, второй элемент И, второй ключевой элемент, инвертор и элемент ИЛИ, а также нуль-орган и третий ключевой элемент, первьй вход которого подключен к выходу регул тора амплитуды, а второй вход - к выходу первого элемента НЕ, второй вход второго ключевого элемента подключен к выходу регул тора амплитуды, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом усилител  мощности, а выход - с входом вибратора, выход согласующего усилител  соединен с входом выпр мител  и входом нуль-органа, выход которого подключен к второму входу первого триггера.

   Редактор Н.Слобод ник

   Состайитель М.Левина Техред И.ПопоВИЧ

   Заказ 4719/51

   рнраж 856Подписное

   ВНИИШ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб. , д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор Е.Сирохмаи