SU736017A1 - Анализатор спектра случайных фибраций - Google Patents

Description

(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА СЛУЧАЙНЫХ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относитс  к вибрационным испытани м и может быть использовано дл  исследовани  случайных вибраций со сложным частотным спектром. Известно устройство дл  спектральног анализа ста1щонарнь)Х случайных процессо содержащее широкополосный усилитель, N параллельных каналов, каждый из которых состоит из узкополссного фильтра, измерител  дисперсии, содержащего в свою очередь квадратор и интегратор, ко мутатор и индикатор i . Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени . Известно также устройство дл  спектрального анализа содержащее входной блок М измерительных каналов, каждый из которых состоит из полосового фипьтра и измерител  дисперсии , систему индикашга состо щую из первого коммутатора , N входов которого соединены с выходами измерительных каналов, а выход соединен со входом усилител  вертикального отклонени  осцилпографического индикатора, второго коммутатора, синхронно переключаемого с первым коммутатором . Посредством второго коммутатора измен етс  развертывающее напр жете, поступающее через усишгтель на горизонтально отклон ющие пластины индикато-ра 2 . Недостатком этого устройства также  вл етс  мала  точность измерени . Цель изобретени  - повыщение точности измерени  значений функшги спектральной плотности анализируемых случайных вибраций. Это достигаетс  тем, что в анализаторе спектра случайных вибраций, содержащем последовательно соединенные широкополсснь1й усилитель и набор N каналов измерени , каждый из которых состоит из последовательно соединенных узкополосного фильтра и измерител  дисперсии , а также блок индикаг1ии, подключенный к выходам всех каналов нзмере1ш , в канал измерени  введетш иепь коррекции, выполнокнп  в виде делителей напр женна  и вычитающего блока.

3

|фичем пеинвортирукндий пход BI,Iтнтгп .цего йпока I го канагге соолнпоп с ; зюдом ипмеритед  лпс1:о:)си11 i .-.-о ,-

Ла. ОДРПГ РГЗ ИНВОрТИруюЩИХ ВХО.Юа Ч:м}

делителр, напр}женк ; коэффииие;гг ;:&по..., дачи которого учитыгщот гу-Н оио (м. i.,,. канала нп -i -и K jfinn, соедииоп о пь.., ходок/ (i + 2)«-ro кп /ша, .чруг-ой нпвор тирующий г)ход чореп депитппь иппр жеии коэ(}4здциер1т лрродачи которого :,пы.(с:иг эт формы ЛЧх „го фильтра исиздз/цои с вьгходом ( { (. i)..,r-o капппи, п ijbijujn иычитакэщего бпокп соодригои с;; /-.хппшл делител  напр же«гч«, ко ффндигм-; и 1 еднии которого нил етсй оГфатиой ..;;

личиной коэффициа1;т;р .tnmciiU ro пли-м ш-is ( ( i )

На фиг, 1 лриводона блок-схп/ма к тапиоэтора сл1ай1ы ; лнбпп: на фиг. 2 - амггаитуд -:0.-1астогп;,1е х.г: рактеристикн (ЛЧХ) и1Иро;тог1Олг;г:т;от-) фильтраи узког О; ОС1П5|Х фильтров одо N ,

Лналипатор спектра Случлйш-У в Г; ра1Шй соде-ржит широкопопсст-ть/н ф пь: усилитель 1, М кагшлоз каждый из которглх входит узкопопск;: фипьтр 2 j , измеритель дисизрС- 3,.bjj вычитающее устро гстзо . , j.;,i питоль папр жетш  5 .J./M,,- коз(рф; передачи N . уч тыБаощи:--; : С i 1-1)го капала ка . --и / е гтел пр жени  ,j., с коэффкпмолтох дачи Н i . зазис шим от Формь Л фильтра 2 п гголссе пхюпускапин д(, напр жени  7,. .у, с козффилкопгок; дачи Ij,.- ,. где nVi - коэф;ри:и.:э;г

-и блок индикашти, состо дий лп . мутатора 8, С11т5тел  оертикальног:; отклокении 9, осциллографилепкот-о клд1;кг.. тора lOi усилител  гогизоита/лл ого о;-клонени  11, KOhfмутатора i 2. св ог:Т ио.-.

го с коьтмутатором 8,

Устройство работает следугошим образом .Рабочий шшдазон частот (ииНлиЬ)

разбит на М участков, причем --fi

участок соотБететвует полосе дролуслса№г  ( 1)-го узкополоского фрьпьтла,

Входной сигнал через ;ш-1роколол(:с-.

Claims (2)

1. ный фильтр усилитель 1, обеспечивающий глубокое подавление частот ВНР рабочего диапазона, лостунает на вхо,:„ы узкопопосш-,1Х фильтров- 2 с лроизвог г.-иььми ЛЧХ, расставленных так, чтопр-, 57 С выхода вычитающего устройства поступает на вход делител  напр жени  7 с коэффищшнтом 1/ На выходе депитеп  напр жени  7. сигнал соответствует значению Оиъм.МТак как АЧХ ( Ц -2)-го фильтра охв тывает уже три участка частотного диапазона и дл  определени  Gy,, м-а не обходимо учесть .м и О.ц,,,л.м-1,в (М -2)-ом канале измерени  стоит вычитающее устройство 4 .g. с двум  ин вертирующими входами. На неинвертирующий вход вычитающего устройства 4,0 поступает сигнал с выхода измерител  дисперсии .Сигнал с выхода ()-.г измерительного канала поступает на вход делител  напр жени  6,.. С выхода делител  напр жени  6(,з сигнал пропорциональный произведению С|,.,.,., ;-м MJ. - коэффициент передачи де- лител  напр жени  .. вычисл етс  аналогично , поступает ка один из инвертирующих входов вычитающего устройства 4 (ч)д . Сигнал с выхода N -го измерительного канала поступает на вход делител  напр жени  N-2. коэффициентом передачи м-о С выхода делител  напр жени  5 си нал пропорциональный произведению «- M-a/a N-i .H-iVa w.a I l- (а гдеА.а(.4-АЧХ (N -2)-.го фильтра j поступает на второй инвертирующий вход вычитающего устройства . выхода вычитающего устройства j.g сигнал, пропорциональный произведению С1иъ..ц.з, -гак так как %-a. %.......-«. где 1)ц5„ . -значение дисперсии, измеренное ( Ц -2)-ым измерителем дисперсии 3 поступает на вход делител  напр жени  7.0. с коэффициентом передачи 1(у,ц-а. На выходе делител  напр жени  7 -а сигнал соответствует зиачениюС ,, . Все остальные каналы измерени  рабо тают аналогично ( К -2)-му каналу. 76 Сигналы с измерительных каналов поступают на блок индикации. На экране индикатора 10 блока иншгкации получаем спектр анализируемых случайных вибраций в виде ступенчатой функции. Формула изобретени  Анализатор спектра случайных вибраций , содержащий последовательно сое-. диненные широкополосный усилитель и набор N каналов измерени , каждый из которых состоит из последовательно соединенных узкополосного фильтра и из (мерите   дисперсии, а также блок индикации , подключенный к выходам всех каналов измерени , отличают и йс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  значений функции спектральной плотности анализируемых случайных вибраций, в каждый канал измерени  введена цепь коррекции, выполненна  s виде делителей напр жени  и вычитающего блока, причем неинвертирующий вход вычитающего блока { -го канала соединен с выходом измерител  дисперсии -го канала, один из инвертирующих входов через делитеп1 напр жени , коэффициент передачи которого учитывает вли ние ( i + l)-ro канала на i -ый канал, соед 1нен с выходом ( i +2)-го канала, другой и{шертирутощий вход через делитель напр жени , коэффициент передачи которого зависит от амплитудно-частотной характеристики -го фильтра, соединен с выходом {i+l)-ro канала, а выход вычитающего блока соединен со входом делител  напр жени , коэффициент передачи которого  вл етс  обратной величиной коэффициента учитывающего вли ние ( -1)-го канала на -и канал при этом выход делител  напр жени  соединен с вь ходокг -( -го канала измерени . Источники информации, прин тые во внрмание при экспертизе 1,Авторгчое свидетельство СССР № 449312, G О1 R 23/16, 1974.
2. 2.Мирский Г. Я. Аппаратурное опеделение характеристик случайных процессов . М., Энерги , 1972, с. 244.