SU949344A1 - Устройство дл измерени параметров вибрации - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРДЦИИ

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерител м параметров вибрации, а именно к устройствам дл  измерени  амплитуд ных значений виброскорости и виброперемещени  , Известно устройство дл  измерени  параметров вибрации, содержащее соединенные последовательно вибродатчик амплитудный детектор и интегрирующий усилитель С и. Недостатком такого устройства  вл етс  низка  производительность измерений , обусловленна  тем, что при , изменении амплитуды или частоты измер емых колебаний сигнал на выходе устройства, пропорциональный амплитудному значению виброперемещени  ус танавливаетс  через врем , равное нескольким периодам измер емого.сигнала С 2 . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  параметров вибрации, содержащее соединен ные последовательно вибродатчик, амплитудный детектор, и интегрирующий усилитель, снабжено двум  формировател ми импульсов, элементом ЗАПРЕТ,, св занным с его выходом управл ющим входом и подключенным параллельно к интегрирующему усилителю разр дным ключом, двум  ключами и двVм  блоками пам ти, вход первого формировател  импульсов соединен с выходом вибродатчика, первый выход - с первым , входом элемента ЗАПРЕТ, вторым входом амплитудного детектора и управл ющт м входом первого ключа, второй выход - со вторым входом элемента ЗАПРЕТ и через второй формирователь импульсов - с управл ющим входом второго ключа, сигнальный вход последнего соединен с выходом амплитудного детектора, выход - со входом второго блока пам ти, вход 3 первого блока пам ти св зан с выходом первого ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом инте|- рируощего усилител . Кроме того,амплитудный детектор выполнен из диода, подключенного к его катоду конденсатора, и подключенного параллельно последнему вто рого разр дного ключа, управл ющий вход которого и анод диода представ л ют собой соответственно второй и первый входы амплитудного детектора катод диодз - выход амплитудного де тектора, а второй выход конденсатора заземлен. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Устройствосодержит соединенные последовательно вибродатчик 1, амплитудный детектор 2 и интегрирующи усилитель 3 два формировател  и 5 импульсов, элемент 6 ЗАПРЕТ, св занный с его выходом управл ющим входом и подключенный параллельно к интегрирующему усилителю 3 разр дный ключ 7, два ключа 8 и 9 и два блока 10 и 11 пам ти, вход первого формировател  импульсов соединен с выходом вибродатчика 1, первый вы ход - с первым входом элемента 6 ЗАПРЕТ, вторым входом амплитудного детектора 2 и управл ющим входом пе вого ключа 8, второй выход - со вто рым входом элемента 6 ЗАПРЕТ и чере второй формирователь 5 импульсов с управл ющим входом второго ключа 9 сигнальный вход последнего соединен сВЫХОДОМ амплитудного детектора 2, выход - со входом второго блока 11 пам ти, вход первого блока 10 пам ти св зан с выходом первого ключа 8, сигнальный вход которого соединен с выходом интегрирующего усилител  3. Амплитудный детектор 2 выполнен из диода 12, подключенного к его ка тоду конденсатора 13 и подключенно го параллельно последнему второго разр дного ключа И, управл ющий вх которого и-анод диода 12 представл  ют собой соответственно второй и пе вый входы детектора 2, катод диода выход детектора 2, а второй вывод конденсатора 13 заземлен. , Устройство работает следующим об разом. Механические колебани  X измен ющиес , например ,по гармоническому закону X А - sinu) t, где А - амплитуда, виброперемещений; су- частота колебаний; преобразуютс  в электрический сигнал вибродатчиком 1, на выходе которого формируетс  напр жение U, пропорциональное виброскорости измер емых колебаний . Напр жение поступает на первый вход амплитудного детектора 2, где через диод 12 зар жает конденсатор 13 до амплитудного значени  напр жени  их1(крива  .). Таким образом , на выходе амплитудного детектора 2 формируетс  напр же;ние, уровень которого к концу интервала положительности напр жени  U равен Aw, т;е.амплитудному значению этого напр жени . Напр жение U поступает также на вход первого формировател  4 импульсов , на первом выходе которого формируетс  напр жение U-j в виде последовательности пр моугольных импульсов заданной длительности передние фронты которых совпадают с началами интервалов положительности напр жени  и, а на втором выходе - напр жение U в виде последовательности пр моугольных импульсов, длительности которых равны длительност м ин-тервалов положительности напр жег :ни  Щ, Напр жение U поступает на первый , а напр жение 1)4 - на второй входы элемента 6 ЗАПРЕТ, на выходе которого формируетс  напр жение еиде последовательности пр моугольныхимпульсов , передние фронты которых совпадают с задними фронтами, импульсов Uj, а задние фронты - с задними фронтами импульсов U4. Импульсы Ug поступают на управл ющий вход первого разр дного ключа 7, подключенного параллельно интегрирующему усилителю 3 на вход последнего поступает напр жение Ui2 с выхода амплитудного детектора
2. 2. Импульсы У включают первый разр дный ключ 7, который шунтирует интегрирующий усилитель 3 и на интервале действи  импульсов и с напр жение U на выходе интегрирующего усилител  3 равно нулю независимо от уровн  напр жени  и„. В моменты окончани  импульсов (}(т.е, в моменты окончани  интервалов положительности напр жени  U) 7 выключаетс  и первый разр дный ключ напр жение U, линейно нарастает во времени со скоростью, пропорциональной напр жению (iij, т.е. со скоростью пропорциональной амплитудному значению напр жени  0. К моментам начал интервалов положительности напр жени  и уровень напр жени  U достигает значени  тп т г г itT и 1 1 Au) .ц.1,1л, /. 1ьо где k - коэффициент передачи интегрирующего усилител  3; Т - период колебаний; т.е. пропорционален амплитуде виброперемещени . На сигнальный вход первого ключа 8 поступает напр жение U(, с выхода интегрирующего усилител  3, а на управл ющий вход - импульсы U с пе вого выхода первого формировател  А импульсов. Импульсы Uj поступают также на второй вход амплитудного детектора 2, включа  второй разр дный ключ k, который шунтирует конденсатор 13, подготавлива  амплитуд ный детектор 2 к измерению на следу щем интервале положительности напр  жени  Ux. Напр жение Uij становитс  равным нулю, а напр жение U на выходе интегрирующего усилител  3 nep стает измен тьс , остава сь равным достигаемому к началу действи  ймпул сов и (т.е. к началу интервалов по ложительности напр жени  U) значению , пропорциональному амплитуде ви ропере ещени . Импульсы U включают первый ключ 8 и на вход первого запоминающего блока 10 поступает напр жение U-J в виде последовательнос импульсов, длительности которых рав ны длительност м импульсов ), а уровни - значени м напр жени  U, д стигнутым к началам последующих интервалов положительности напр жени  т.е. уровни импульсов U-, пропорциональны амплитудам напр жени  и на каждом интервале его положител ности. Первый запоминающий блок 10 фиксирует импульсы U-, и на его выходе формируетс  ступенчатое напр жение Ug, уровень которого на каждом периоде изменени  напр жени  U про порционален амплитуде вибропере еще ни . Э На сигнальный вход второго ключа поступает напр жение Ui с выхода амплитудного детектора 2, а на управл ющий вход - напр жение Ug с выхода второго формировател  5 импульсов , на вход которого поступают импульсы Уд со второго выхода первого формировател  Ц импульсов. Напр жение Ug имеет вид последовательности пр моугольных импульсов заданной длительности, передние фронты которых совпадают с задними, фронтами импульсов U4, т.е. с концами интервалов положительности напр жени  U-J. Импульсы Ug включают второй ключ 9 и на вход второго запоминающего блока 11 поступает напр жение U|jj в виде последовательности импульсов , длительности которых равны длительност м импульсов Uga уровни значени м напр жени  Ui на интервале действи  импульсов Ug, т.е. равны амплитудным значени м напр жени  U., пропорциональным амплитудным значени м виброскорости. Второй запоминающий блок 11 фиксирует импульсы на его выходе формируетс  ступенчатое напр жение U, уровни которого на каждом периоде изменени  напр жени  и, пропорциональны амплитуде виброскорости. Высока  производительность измерений позвол ет использовать предлагаемое устройство при измерении быстроизмен ющихс  по частоте и амплитуде колебаний, а также в качестве датчика амплитудных значений виброскорости и виброперемещени . Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  параметров вибрации, содержащее соединенные последовательно вибродатчик, амплитудный детектор и интегрирующий усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности измерений, оно снабжено двум  формировател ми импульсов , элементом ЗАПРЕТ, св занным с его выходом управл ющим входом и подключенным параллельно к интегрирую - щему усилителю разр дным ключом, двум  ключами и двум  блоками пам ти , вход первого формировател  импульсов соединен с выходом вибродатчика , первый выход - с первым входом элемента ЗАПРЕТ, вторым входом амплитудного детектора и управл ющим входом первого ключа, второй

   выход - со вторым входом элемента ЗАПРЕТ и через второй формирователь

   импульсов - с управл ющим входом ВТО

   рого ключа, сигнальный вход последнего соединен с выходом амплитудного детектора, выход - со входом второго блока пам тиJ вход первого блока пам ти св зан с выходом первого ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом интегрирующего усилител .

   2, Устройство поп.1,отлича ю щ е е с   тем, что амплитудный детектор выполнен из диода, подключенного к его катоду конденсатора,и подключенного параллельно последнему второго разр дного ключа, управл ющий вход которого и анод диода

   представл ют собой соответственно второй и первый входы амплитудного детектора, катод диода - выход амплитудного детектора, а второй выход 5 конденсатора заземлен.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   0 1. Авторское свидетельство СССР ff 291105, кл. G 01 Н 1/06, 19б5(прототип ),

   2, Гинсбург С, Г. Методы решени  15 задач по переходным процессам в электрических цеп х. М., Советское радио, 1956, с. , .

   г /