SU411338A1

SU411338A1 -

Info

Publication number: SU411338A1
Application number: SU1668190A
Authority: SU
Priority date: 1971-06-21
Filing date: 1971-06-21
Publication date: 1974-01-15

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКDEVICE FOR RECORDING OF FREQUENCY CHARACTERISTICS

1one

Изобретение относитс к области средств автоматизации исследований частотных характеристик изделий и может быть использовано в самолетостроении, приборостроении и других отрасл х промышленности при испытани х конструкций или сооружений на вибрацию или удары.The invention relates to the field of automation equipment for studying the frequency characteristics of products and can be used in aircraft manufacturing, instrument making and other industries when testing structures or structures for vibration or impact.

В насто щее врем дл автоматической записи частотных характеристик и определени собственных резонансов конструкций, узлов, агрегатов и изделий в целом используют различные схемы с применением измерителей частотных характеристик в комплекте с двухкоординатными регистраторами.At present, for the automatic recording of frequency characteristics and the determination of the intrinsic resonances of structures, components, assemblies and products in general, various schemes are used with the use of frequency characteristics meters complete with two-coordinate recorders.

В изобретении усовершенствуетс известна система дл записи частотных характеристик элементов конструкций, например панелей обшивки летательных аппаратов, состо ща из измерител частотных характеристик, включающего в себ генератор качающейс частоты и генератор линейно-ступенчатого напр жени , сигналом от которого осуществл етс качание частоты: регул тора уровн возбуждени , усилител мощности и возбудител колебаний , датчика и усилител обратной св зи, измерительного датчика и усилител , амплитудного детектора и двухкоординатного регистратора . Сигнал от генератора качающейс частоты через регул тор уровн колебаний, который при помощи обратной св зи одновременно и стабилизирует уровень возбуждаемых колебаний, поступает на усилитель мощности и далее на возбудитель колебаний, возбужда колебани испытуемого объекта. Реакци испытуемого объекта при возбуждении его вынужденными колебани ми различной частоты измер етс измерительным датчиком, и сигнал от датчика через измерительный усилитель поступает на один из входов двухкоординатного регистратора, где осуществл ет развертку по амплитуде. Сигнал от генератора линейно-ступенчатого напр жени , кроме управлени генератором качающейс частоты, подаетс на второй вход двухкоординатного регистратора дл осуществлени развертки по частоте.The invention improves a known system for recording the frequency characteristics of structural elements, such as aircraft skin panels, consisting of a frequency response meter, including a sweep frequency generator and a linear-step voltage generator, the signal from which frequency sweeps: excitation, power amplifier and vibration exciter, sensor and feedback amplifier, measuring sensor and amplifier, amplitude detector and two-channel dinatnogo registrar. The signal from the oscillating frequency generator, through the oscillation level controller, which, by means of feedback, simultaneously stabilizes the level of the excited oscillations, goes to the power amplifier and then to the oscillator, oscillates the test object. The response of the test object when it is excited by forced oscillations of various frequencies is measured by a measuring sensor, and the signal from the sensor through the measuring amplifier is fed to one of the inputs of a two-coordinate recorder, where it performs an amplitude scan. The signal from the linear-step voltage generator, besides controlling the oscillating frequency generator, is fed to the second input of a two-coordinate recorder for frequency sweep.

Таким образом, в приведенной известной системе двухкоординатный регистратор регистрирует уровень колебаний испытуемого объекта в зависимости от частоты возбуждени , или точнее в зависимости от величины сигнала , которым управл етс частота возбуждени . Недостатком такой системы вл етс то,Thus, in a given known system, a two-coordinate recorder records the level of oscillations of the test object depending on the frequency of the excitation, or more precisely, depending on the magnitude of the signal, which controls the frequency of the excitation. The disadvantage of such a system is that

что регистрируема таким образом частотна характеристика вл етс недостоверной, так как возбудители большой мощности имеют значительную инерцию подвижных масс, и, кроме того, сами испытуемые объекты имеютthat the frequency response recorded in this way is unreliable, since high-power pathogens have significant inertia of moving masses, and, moreover, the test objects themselves have

большие массы, благодар чему частота колебаний .самого испытуемого объекта при изменении частоты возбуждени в каждый момент не будет соответствовать частоте возбуждени , в зависимости от которой двухкоординатным регистратором регистрируетс частотна характеристика .large masses, due to which the oscillation frequency of the test object itself does not correspond to the frequency of the excitation frequency at each instant of the excitation frequency, depending on which the frequency response is recorded by the two-coordinate recorder.

Цель предлагаемого изобретени заключаетс в усовершенствовании схемы устройства таким образом, чтобы уровень колебаний испытуемого объекта регистрировалс в зависимости от частоты колебаний испытуемого объекта при посто нном уровне его возбуждени и чтобы при малых уровн х колебани испытуемого объекта уменьшить погрешности, возникаюш ,ие при амплитудном детектировании сигнала, подаваемого на амплитудный вход двухкоординатного регистратора.The purpose of the present invention is to improve the design of the device so that the level of oscillation of the test object is recorded depending on the oscillation frequency of the test object at a constant level of its excitation and that at small levels of oscillation of the test object reduce the errors that occur when fed to the amplitude input of a two-coordinate recorder.

Цель достигаетс тем, что амплитудный детектор выполнен в виде синхронного детектора , один вход которого св зан со входом преобразовател «частота-аналог непосредственно , другой вход - через усилитель-ограничитель .The goal is achieved by the fact that the amplitude detector is made in the form of a synchronous detector, one input of which is connected to the input of a frequency-to-analog converter directly, the other input through an amplifier-limiter.

Изобретение по сн етс чертежом, где обозначено: 1-генератор возбуждени ; 2 - регул тор амплитуды возбуждени ; 3 - усилитель мощности; 4 - возбудитель колебаний; 5 - датчик обратной св зи; 6 - усилитель обратной св зи; 7 - испытуемый объект; 8 - датчик измерительный; 9 - усилитель измерительный; 10 - амплитудный детектор; 11 - двухкоординатный регистратор; 12 - преобразователь «частота-аналог ; 13 - синхронный детектор; 14 - усилитель-ограничитель.The invention is illustrated in the drawing, where: 1-field generator; 2 — excitation amplitude controller; 3 - power amplifier; 4 - vibration pathogen; 5 - feedback sensor; 6 is a feedback amplifier; 7 - the test object; 8 - measuring sensor; 9 - measuring amplifier; 10 - amplitude detector; 11 - two-coordinate recorder; 12 - frequency-analog converter; 13 - synchronous detector; 14 - limiting amplifier.

Устройство состоит из генератора возбуждени 1, включающего в себ генератор качаюшейс частоты и генератор линейно-ступенчатого напр жени , регул тора 2 уровн возбуждени , усилител мошности 3, возбудител 4, датчика 5 обратной св зи, установленного на возбудителе, усилител 6 обратной св зи , измерительного датчика 8, установленного на испытуемом объекте 7, измерительного усилител 9, амплитудного детектора 10, включаюш,его в себ синхронный детектор 13 и усилитель-ограничитель 14, преобразовател «частота-аналог 12 и двухкоординатного регистратора 11.The device consists of an excitation generator 1, including a frequency generator and a linear-step voltage generator, an excitation level controller 2, a power amplifier 3, a driver 4, a feedback sensor 5 mounted on a driver, a feedback amplifier 6, measuring sensor 8 installed on the test object 7, measuring amplifier 9, amplitude detector 10, includes its synchronous detector 13 and amplifier-limiter 14, frequency-analogue converter 12 and two-coordinate control istrator 11.

Сигнал, генерируемый генератором возбуждени 1, измен ющийс по частоте в заданном диапазоне, проходит через регул тор 2 уровн возбуждени , где стабилизируетс по уровню методом сравнени сигнала обратной св зи , поступающего через усилитель 6 с датчика 5 с сигналом от задатчика уровн , на усилитель мощности 3 и возбудитель 4.The signal generated by the excitation generator 1, varying in frequency in a predetermined range, passes through the excitation level controller 2, where it is stabilized by comparing the feedback signal supplied through amplifier 6 from sensor 5 with the signal from the level adjuster to the power amplifier 3 and pathogen 4.

Возбудитель 4 воздействует на испытуемый объект гармоническими колебани ми посто нного уровн с измен ющейс частотой с заданной скоростью.The causative agent 4 acts on the test object by harmonic oscillations of a constant level with a varying frequency at a given speed.

Уровень колебаний испытуемого объекта измер етс измерительным датчиком 8, сигнал от которого через усилитель 9 поступает на преобразователь «частота-аналог 12 и на синхронный детектор 13. С преобразовател The level of oscillations of the test object is measured by a measuring sensor 8, the signal from which through an amplifier 9 is fed to a frequency-analogue converter 12 and to a synchronous detector 13. With a converter

12 сигнал, в виде напр жени посто нного тока , пропорционального в каждый момент частоте колебаний измер емой точки на объекте, поступает на вход регистратора 11 по координате и производит развертку по частоте. СThe 12 signal, in the form of direct current voltage, proportional at each moment to the oscillation frequency of the measured point on the object, arrives at the input of the recorder 11 along the coordinate and produces a frequency sweep. WITH

синхронного детектора 13 детектированныйsynchronous detector 13 detected

сигнал подаетс на второй вход регистратораthe signal is fed to the second recorder input

по координате А и производит развертку поon coordinate A and produces a scan by

амплитуде.amplitude.

Управление синхронным детектором осуществл ет усилитель-ограничитель 14, вход которого св зан со входом преобразовател «частота-аналог 12, а выход - с синхронным детектором.The synchronous detector is controlled by the limiting amplifier 14, the input of which is connected to the input of the frequency-analog converter 12, and the output to the synchronous detector.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл записи частотных характеристик , содержащее последовательно соединенные генератор возбуждени , регул тор амплитуды возбуждени , усилитель мошности и возбудитель колебаний, датчик обратной св зи , подключенный через усилитель обратной св зи к управл ющему входу регул тора амплитуды возбуждени , измерительный датчик , подключенный через измерительный усилитель и амплитудный детектор к одному из входов двухкоординатного регистратора, ко второму входу которого подключен выход преобразовател «частота-аналог, отличающеес тем, что, с целью повышени точности регистрации по частоте, в нем амплитудный детектор выполнен в виде синхронного детектора , один вход которого соединен со входом преобразовател «частота-аналог непосредственно , а другой вход - через усилитель-ограничитель .A device for recording frequency characteristics, comprising a series-connected excitation generator, an excitation amplitude controller, a power amplifier and a vibration exciter, a feedback sensor connected through a feedback amplifier to the control input of an excitation amplitude regulator, a measuring sensor connected through a measuring amplifier and the amplitude detector to one of the inputs of a two-coordinate recorder, to the second input of which the output of the frequency-analog converter is connected, I distinguish EEC in that, in order to increase the accuracy of registration frequency, amplitude detector therein is designed as a synchronous detector having one input connected to the input transducer "frequency-analogue directly, and the other input - via a limiting amplifier.