SU849237A1

SU849237A1 - Фотоэлектрический коррел тор

Info

Publication number: SU849237A1
Application number: SU792831592A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Бертусович Лукашенок
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институтинженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1981-07-23

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР

1 X

Изобретение относитс к аналоговым электромеханическим вычислительным устройстваил и предназначено дл использовани в области исследовани случайных процессов, в частности при их коррел ционном анализе, а точнее при излучении колебаний различных механических систем, например вибрации авиационных двигателей.

Известен электромеханический коррел тор , предназначенный дл получени коррел ционных (автокоррел ционных ) функций при изучении колебаний механических объектов, содержащий чувствительные блоки на базе тензорезисторных мостовых схем 1.

Недостаткё1ми этого коррел тора вл ютс низка чувствительность измерени и, следовательно, невысока точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс низкочастотный фотоэлектрический коррел тор , содерж.ащий чувствительный блок,, выполненный в виде корпуса, внутри которого установлен на пружи нах инерционный элемент, осветитель и оптическую систему, фоторезисторы, включенные в плечи преобразующего и перемножающего дифференциальн14Х

мостов, причем выход преобразующего моста через блок .задержки подключен к входу перемножающего моста, в диагональ которого включен индикатор, фоторезисторы размещены на корпусе чувствительного блока по взаимно перпендикул рным ос м, проход щим через центр оптической системы и осветител , инерционный элемент выполнен в

to виде пустотелого цилиндра с боковыми прорез ми, расположенными в диаметрально противоположных точках 2.

Недостатки известного коррел тора св заны с наличием погрешностей в

IS работе электрической части коррел тора . Так как за счет размещени фотореэисторов на корпусе чувствительного блока, подверженного исследуемым колебани м, требуетс обеспе20 чение подвижного токосъема с них, подверженного при этом паразитным внешним динамическим наводкам электромагнитного происхождени .

Цель изобретени - повышение точ25 ности работы коррел тора.

Поставленна цель достигаетс тем, что в коррел тор, содержащий блок чувствительных элементов, имеющий корпус, внутри, которого установ30 лен на пружинах инерционный элемент.

внутри которого на двух взаимно перпендикул рных ос х размещены четыре линзы,, в общем фокусе которых укреплен осветитель,- на оптических ос х линз помещены соответствующие фоторезисторы, которые подключены попарно и соответственно в плечи преобразующего и перемножающего мостов, причем выход преобразующего моста через блок згщержки подключен к входу перемножающего моста, выход которого соединен с индикатором, введен жестко св занный с корпусом светонепроницаемый полый цилиндр,размещенный между линзами и фоторезисторами, закрепленными на внешней части инерционного элемента, светонепроницаемый полый цилиндр имеет на боковой поверхности окна, причем в каждой паре противоположно расположенных окон нижн кромка одного окна совмещена с соответствующей оптической осью, с которой совмещена верхн кромка второго окна.

На фиг.1 представлен чувствительный блок фотоэлектрического коррел тора; на фиг.2 - принципиальна электрическа схема.

Фотоэлектрический коррел тор состоит из механической и электрической частей.

Механическа часть, т.е. блок чувствительных элементов, имеет корпус (кожух) 1, внутри которого установлен на пружинах 2 и 3 инерционный элемент 4 с размещенным внутри осветителем 5 посто нной освещенности с оптической системой из четырех ортогонально расположенных линз б, служащих дл создани равномерных световых потоков, четыре фоторезистора 7 и цилиндрический экран 8 в виде полого цилиндра из светонепроницаемого материала, жестко сочлененный с корпусом 1. Инерционный элемент 4 состоит из верхней и нижней частей, соединенных друг с другом посредством четырех , при этом на нижней части креп тс осветитель 5 и линзы б, а на ее крестовине - фоторезисторы 7. Экран 8 имеет боковые окна, расположенные в диаметрально противоположных точках, причем попарно дифференциально (разносторонне) относительно оптических осей, что обеспечиваетс гайкой 9, и направл ющие прорези внизу. В верхней части инерционного элемента 4 и корпуса 1 предусмотрены отверсти дл теплоотвода, а в нижней части последнего - фланцы дл креплени к исследуемому объекту.

Электрическа часть коррел тора (фиг,2) содержит размещенные в блоке

10чувствительных элементов фоторезистрры 7 -7, (причем параметры у однотипных элементов идентичны), включрнные в плечи преобразующего

11и перемножающего 12 дифференциальных электрических мостов. Вход преобразующего моста св зан с источником 13 посто 1 ного напр жени , а выход его подключен через блок 14 задержки к входу перемножающего мос- та 12, выход которого соединен с индикатором 15 коррел ционной функции . Вторые плечи мостов образованы резисторами 16.

, Фотоэлектрический коЬрел тор ра ботает следующим образом.

Чувствительный элемент 10 закрепл етс на исследуемом объекте, и его корпус 1, равным образом и цилиндрический светонепроницаемый экран 8,

5 колеблетс по закону входного сигнала . Это приводит к пропорциональной модул ции световых потоков, падающих от осветител 5 на светочувствительные площадки фоторезисторов 7, и к

0 соответствующему изменению их сопротивлений , причем попарно дифференциально (противофазно) у фоторезисторов каждой мостовой схемы за счет расположени окон инерционного элемента

5 в диаметрально противоположных точках по разные стороны относительно оптических осей.

При этом инерционный элемент 4 вместе с расположенными на нем освеQ тителем 5 и фоторезисторами 7 путем соответствующего подбора упругости пружин 2 и 3 остаетс неподвижным (в стационарном положении) .

Ввиду того, что преобразующий мост 11 питаетс посто нным напр жением , на его выходе формируетс электрический сигнал, пропорциональный закону исследуемых колебаний.

Этот сигнал подаетс в блок 14 задержки. Задержанный сигнал поступает на вход перемножающего моста

12. С учетом известного свойства одинарных (четырехплечных) мостов осуществл етс перемножение входного сигнала на функцию изменени сопротивлений активных плеч,в данном случае сопротивлений фоторезисторов 7„ , и 1ц , сигнал на выходе моста 12 оказываетс пропорциональным,кратным произведению пр мого и задержанного

л сигналов,поступающим на индикатор 15 Индикатор 15 обладает интегрирующим и регистрирующимсвойствами (например , магнитоэлектрический измерительный прибор), поэтому по нему осуществл етс фиксаци оценки автокоррел ционной функции механических колебаний исследуемого объекта.

Изобретение позвол ет повысить точность измерени коррел ционной функции механических колебаний и обО ладает достаточно широким частотным диапазоном использовани . Оперирование при измерении электрическими сигналами сравнительно высокого уровн цает возможность примен ть в схеме

5 коррел тора электроизмерительные ин

Claims

Формула изобретения

Фотоэлектрический коррелятор, содержащий блок чувствительных элемен¹тов, имеющий корпус, внутри которого установлен на пружинах инерционный элемент, внутри которого на двух взаимно перпендикулярных осях размещены четыре линзы, в общем фокусе которых укреплен осветитель, на оптических осях линз помещены соответствующие фоторезисторы, которые подключены попарно и соответственно'в плечи преобразующего’ и перемножающего мостов, причем выход преобразующего моста через блок задержки подключен к входу перемножающего моста, выход которого соединен с индикатором, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, в него введён жестко связанный с корпусом светонепроницаемый полый цилиндр, размещенный между линзами и фоторезисторами, закрепленными на внешней части инерционного элемента, светонепроницаемый полый цилиндр имеет на боковой поверхности окна, причем в каждой паре противоположно расположенных окон нижняя кромка одного окна совмещена с соответствующей оптической осью, с которой совмещена верхняя кромка второго окна.