Автогенератор струнного преобразователя

 

Изобретение может использоваться для механических испытаний материалов и позволяет повысить точность измерения . Устройство содержит мостовую схему 1 со струной 2, колеблющейся в зазоре магнита 3, усилитель 4, преобразователь 5 частоты в напряжение, детектор 6, суммирующий усилитель 7, источник 8 опорного напряжения, ключевые схемы 9 и 10, амплитудный дискриминатор 11, делитель 12 частоты, формирователь 13 импульсов, схему 14 управления, измеритель 15 длины струны и умножители 16 и 17. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет поддерживать амплитуду колебания струны на уровне, обеспечивающем заданную погрешность измерения независимо от частоты колебаний и длины струны. Изобретение дополнительное к основному авт.св. № 953473, 1 ил. (С (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 С 01 ? 1/10

<„"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 953473 (21) 3897491/24-10 (22) 21.05.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (72) Н.Н. Гусев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 953473, кл. G 01 L i/10, 04.10.80. (54) АВТОГЕНЕРАТОР СТРУННОГО IIPEOEPAЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение может использоваться для механических испытаний материалов и позволяет повысить точность измерения. Устройство содержит мостовую схему 1 со струной 2, колеблющейся в зазоре магнита 3, усилитель 4, преобSU !281929 А2 разователь 5 частоты в напряжение, детектор 6, суммирующий усилитель 7, источник 8 опорного напряжения, ключевые схемы 9 и 10, амплитудный дискриминатор 11, делитель 12 частоты, формирователь 13 импульсов, схему 14 управления, измеритель 15 длины струны и умножители 16 и 17. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет поддерживать амплитуду колебания струны на уровне, обеспечивающем заданную погрешность измерения независимо от частоты колебаний и длины струны. Изобретение дополнительное к основному авт.св. N -953473, 1 ил.

12819

Изобретение относится к силоизмерительной технике, может бытЬ использовано в устройствах для механических испытаний материалов и является усовершенствованием устройства по авт. св. 119 953473.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема автогенератора струнного преобразова- 10 теля.

Автогенератор струнного преобразователя содержит мостовую схему 1 со струной 2, колеблющейся в зазоре магнита 3, входной усилитель 4, преобра— 15 зователь 5 частоты в напряжение, амплитудный детектор 6, суммирующий усилитель 7, источник 8 опорного напряжения, первую 9 и вторую 10 ключевые схемы, амплитудный дискриминатор

11 с порогом срабатывания управляемым напряжением, делитель 12 частоты, формирователь 13 импульсов, схему 14 управления, измеритель 15 длины струны с аналоговым выходом, первый 16 и второй 17 умножители.

Автогенератор струнного преобразователя работает следующим образом.

При включении питания импульс то- 30 ка возбуждает колебание струны 2.

Наличие положительной обратной связи, образуемой при включенном состоянии второй ключевой схемы 10, приводит к нарастанию амплитуды колебания струны З

2, Если амплитуда выходного напряжения усилителя 4 меньше порога срабатывания амплитудного дискриминатора

11 с порогом срабатывания управляемым напряжением, то автогенератор работа- 40 ет в режиме непрерывной подкачки энергии к колеблющейся струне ° Уровень порога срабатывания амплитудного дискриминатора t1 определяется выходным напряжением второго умножителя 45

17 аналоговых сигналов. При достижении напряжения на выходе усилителя 4 порога срабатывания амплитудного дискриминатора 11 импульсная последовательность. с его выхода после деления 50 делителем 12 частоты запускает формирователь 13 импульсов, который дает порожний импульс постоянной длительности, поступающий на управляющий вход первой ключевой схемы 9 и 55 вход схемы 14 управления. Схема 14 управления вызывает срабатывание второй ключевой схемы 10 и при этом размыкает положительную обратную связь.

29 2

Первая ключевая схема 9 связана с выходом суммирующего усилителя 7, выходное напряжение которого равно

1 З 5 6 9 где U — опорное напряжение источнив ка 8;

U, — напряжение на выходе преобразователя 5 частоты в напряжение;

U - напряжение на выходе амплитудного детектора 6;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, При отсутствии пика поглощения в колебательном процессе устройства

U5 =U6и тогда V =Клаб При появлении пика поглощения U «Б напряжение U

6 5 1 увеличивается на величину, пропорциональную величине диссикации энергии на пике поглощения. Это приводит к увеличению напряжения питания мостовой схемы, а следовательно, и амплитуды колебания струны до тех пор, пока U< не станет равным U . Устройство при этом в целом поддерживает напряжение диагонали сбалансированного моста пропорциональным частоте.

Измеритель 15 длины струны с аналоговым выходом, например, реостатного, индуктивного, емкостного или любых других типов, обеспечивает измерение длины струны, например, между узлами крепления. Аналоговый сигнал 0„ с выхода измерителя 15 длины струны поступает на первый и второй входы первого умножителя 16 выходной сиг9

2 нал которого с напряжением U .посту15 пает на первый вход второго умножителя 17, на второй вход которого поступает сигнал с выхода преобразователя

5 частоты в напряжение.

Для того чтобы относительная погрешность измерения частоты f из-за увеличения амплитуды А колебания не превышала допустимой величины &„ амплитуда колебания струны должна удовлетворять условию — р -Д где 1 — длина струны;

f — частота колебаний струны, определенная для линейной системы;

8„ — допускаемая погрешность измерения частоты из-за увеличения амплитуды колебания (в относительных числах).

Выходное напряжение второго перемножителя 17 аналоговых сигналов U и

4 изобретения

Составитель А.Пашков

Техред.Й.Глущенко; Корректор М.Самборская

Редактор Н.Марголина

Заказ 7255/38 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1281929

=U U, пропорциональное величине Ф о р м у л а

35 59

l - f, поступает на управляющий вход амплитудного дискрими дискриминатора 11 с по- Автогенератор струнного преобразорогом срабатывания, управляемым нап- вателя по авт.св. Ф 953473, о т л иряжением. Таким образом, порог сра- 5 ч а ю щ H и с я тем, что с целью батывания амплитудного дискриминато- повышения точности измерения, в него ра 11 поддерживается пропорциональным введены последовательно соединенные величине К 1 f /8„ .,Величина коэффи- нзмеритель длины струны, первый и циента пропорциональности К задается второй умножители, при этом второй в зависимости от материала струны, а 10 вход второго умножителя подключен к

6 — в зависимости от допустимой пог- выходу преобразователя частота — напряжение, а выход второго умножителя—

Устройство.при этом в целом под- к управляющему входу амплитудного дидержив живает амплитуду колебания струны криминатора, причем ;амплитудный на уровне, обеспечивающем заданную 15 дискриминатор выполнен . с уп погрешность измерения независимо от равляемым п р порогом срабатывачастоты колебания и длины струны.