SU532060A1 - Устройство дл измерени логарифмического декремента затухани колебательных систем - Google Patents

Description

Д/

Г

Введеиие чйСла п лозволЯет упростить измерени  И -п-овьюить их разрешающую стюсобность в диапазо ие измер емых величин, таач как это число п устанавливаетс  в процессе иЗМерений авто-матичесиш счетчиком импульсо ,в. Дл  определени  логарифмического де;креме гта затухаии  б требуетс  иределыш короткое врем  Д/, чем и обусла вливаетс  быстродействие предлагаемого уст;)ойства. Одпако это врем  не может быть бесхонечиыМ малым так как дл  определени  производной

--., необходимо рЯСлолагать (.ка/х миниму-м)

дву.м  точками на огибающей ударно-возбужденных колебаний.

Не формиру  огибающей кал танковой (ие производ  дете;ктиро,ваии  колебаний, хот  подобна  операци  необходима при исследоваКНи низкодобротпых систем), в. качестве опорных точек можно иапользовать экстремальные точки ударно-возбужденных колебаний , на-нример иервый ма.ксимум и первый минимум :Или лер1Вый и второй максимумы и т. д., ири этом врем , требуемое дл  измерени  ироизводной, составл ет соответствет по

Т

Д/ -- или Д/ Г и т. д.

При измерени х параметров низкодобротных систем, особенно когда тангенс угла потерь близо;к iK едииице, даже тфи столь маЛ0iм Д/ ощущаетс  погрешность определени  производной в св зи с неточностью выполнени  услови  1И;Змерени  ее ;в начальный момент Времени (t -/ to) и неточностью аппрокоимации огибающей хордой иа участке, заключенном , например, шелсду перВым максимумом и .первым -минимумом ударно-.возбужденных колебани х.

Величииы отмеченных составл ющих погрешности измерени  могут быть снижены, если осущесрв1ить предварительную обработку , иапример диффереициро.ваиие ло времеии несущей с последующим форм,ированием огибающей ударно-возбужденных колебаний исследуемых систем. Формиру  огибающую, например , лутам детектировали  .колебаний с использовалием лредварительного дифференцировал   лесущей врем , требуемое дл  определени  лроизводной, -может быть существелно сокращено и число п можно выбрать меньше 0,25, что лозвол ет повысить разрешающую способность, а, следовательно, и точность (Измерений параметров, в особенности визкодобротных Колебательных систем.

На фиг. 1 приведена структурла  электрическа  схема устройства дл  измерени  логарифмического декремента затухани ; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие принцип измерелий и работы устройства.

Устройство содержит исследуемую колебательную систему 1, схему 2 ударного возбуждени  колебаний, бло-к 3 обработки несущей и форМироваии  огибающей, блок 4 измерени  производной по времени от огибающей ударновозбужденных 1колебаний, включающий в себ  5 два силхронных демодул тора 5, 6 м решающий усилитель 7, бло1к 8 формировани  импульсов управлени , счетчик 9 имлульсов и индикатор 10.

Нри ударном возбуждепии имлульсом, вырабатываемым схемой 2 (фиг. 2,а) IB исследуемой колебательной системе / во времени i возиикают затухающие -колебани  (фиг. 2,6). В бло:ке 3 лроизводитс  обработка несущей, состо ща  в дифференцировании по времени

5 огибающей (фиг. 2,6, крива  Б) и двухиолупериодном Вьтр млении без фильтрации и с фильтрацией при формировании. Р1з лолуче ных и-мпульсов одной пол рности ла выходах блока 3 ,в форМИрователе 8 в момелты време0 ли, соответствующие экстремальным точкам кривых А и Б раздельно дл  одной и другой формируют корот1кие импульсы стандартной амллитуды и длительности (фиг. 2,б, г), которые лосле дополнительной обработки используютс  дл  управлени  синхронных демодул торов 5 и 5 блока измерени  производной. Силхролный демодул тор 5 управл етс  соответствующие импульсом в зависимости от того, 1продиффере1щированна  или непро0 дифференцированна  (соответствбнло крива  Б и А) лесуп а  подаютс  на лего с аыходсз блока 3. Дл  управлени  синхронным демодул торО1М 6 вырабатываютс  аналогичные имлульсы ла той же последовательности с

5 помощью счетчика 9 ил1лульсов, осуществл ющего иеобходимый временной сдвиг имлульса управлени  (фиг. 2,е, штрихова  лини ) относительно начала отсчета. В блоке измерели  производиой с ломощью оинхронлых демодул торов 5 и 6 лакалливаетс  и запоминаетс  информаци  об амллитуде импульсов ударно-возбужденных -колебаний IB соответствующие моменты времени, а затем в решающем усилителе обрабатываетс  эта информа5 ци , налример вычитаетс .

-Получе1гное лриращение -напр жени  , за соответствующий лромежуток времени Д пТ (фиг. 2,6) лоступает дл  отсчета па ллдикатор 10, лом-имо этого ла индикатор ло0 ступают также импульсы со счетчика 9 импульсов . Но окончалил -прохождени  И1мпульса схемы 2 ударного -возбуждени  колебаний накопленна  информаци  в демодул торах 5, 6 частично -считываетс , счетчик 9 И1млульсов

5 возвращаетс  В исходное состо ние, а устройство готово к следующему циклу измерений. Если в качестве индикаторного устройства ислользовать осциллоскоп и дополнительно генератор имлульсоз с -калиброванной дли0 тельно-стью импульсов, то сущн-ость измерений можно изложить следующи-м образом.

На вход канала вертикального отклонени  осциллографа индикатора с выхода блока 3 подаетс  сформированна  огибающа  (фиг.

Claims (2)

1. 2,ж) ударло-возбужденных колебаний, передним фронтом импульса возбуждени  запускаетс  раз1вертка. С другого выхода блока 3 на модул тор индикатора подаетс  импульс (фиг. 2,з), полученный аналогично импульсам, ноказаннь,м па ф г. 1,3,6, и на экране часть огибающей, соответствующа  длительности этого импульса, равной, например, Дс -т-, в начальный .момвпт времени затемн етс . Одновременно передни.м фронто-м нмпульса (фиг. 2,3 синхронизируетс  вспомогательный генератор импульсов, длительность импульса .которого (фиг. 2,wj регулируетс  в пределах длительности и.мпульса (фиг. 1,3). Подава  этот симпульс на модул тор осциллоскопа в прот1ивоположной пол рности относительно импульса (фиг. 2,3J и регулиру  его длительность до получени  на экране непрерывного изображени  огибающей, отмечаетс  по лим:бу генератора импульсов длительность импульса (фиг. 2,з). Затем, уманьща  в соответствующее число раз длительность импульса (фиг. 2,и) до получени  :необходимого числа п, на экране осциллоскопа возникает огибающа  (фиг. 2,ж) с четким очертанием подлежащей исследованию части. Измер   амплитуду Urn и приращение At/m огибающей, по формуле (1) с учетом установленного числа п определ етс  искомый параметр. Верхний предел но б может достнгнуть несколько единиц (колебательный процесс вырождаетс  в апериодический) с ириемлемой степенью точности измерений, что не достижимо с помощью других устройств, аналогичных предложенному. При измерени х иараметрОВ высокодобротных систем возникают трудности фиксации разности двух амплитуд колебаний, следующих одно за другим, однако в предлагаемом устройстве (за счет уменьщени  быстродействи  измерений) нутем измене;1н  числа п, которое в зависимости от допустимой погрещности может варьироватьс  в щироких пределах, этого не происходит. Формула изобретени  1. Устройство дл  измереии  логарифмического декремента затухани  колебательных систем, содержащее блок ударного возбуждени  колебаний, бло1К формировани  имнульсов упразлен 1  и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точпостп и расширени  пределов измерени , в него введены счетчи к импульсов, входы которого соединены с блоком ударного возбуждени  ц блоком формировани  импульсов управлени , а выходы - с входом последнего и индикатора и последовательно соединенные блок обработки несущей ,и формировани  огибающей и блок измерени  производной, причем один из выходов блока обработки пееущей И формировани  огибающей соединен с |блокОМ формировани  импульсов управлени , а другие входы блока измерени  производной соединены с блоком ударного возбуждени  колебаний и блоком формировани  имнульсов управлени . 2. Устройство по п. 1, о т л п ч а ю щ е е с   тел1, что блок измерени  производной состоит из двух синхронных демодул торов, выходы которых соединены с входам и рещающего усилител , выход которого соединен с индикатором . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе изобретени ; 1.Патент США 3163818, кл. 324-57, 1964 г.
2. 2.Журнал «Приборы и системы управлени , Ло 1, 1974, стр. 48-49.

   71