Измеритель виброперемещения

 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для калибровки вибропреобразователей. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение частотного диапазона достигается путем преобразования измеряемого сигнала в цифровую форму и фильтрации его более широкополосным фильтром. Вибропреобразователь 3, возбуждаемый генератором 1, вызывает колебания стола в интерферометре 4, вследствие чего на выходе фотоприемника 5 появляется соответствующий сигнал, который преобразуется в цифровую форму. Цифровой сигнал фильтруется фильтром 16 низких частот, выделяя гармонику, соответствующую виброперемещениям, а фазоизмерительный прибор 17 измеряет фазовый сдвиг виброперемещений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 Н 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4354197I24-28 (22) 31.12.87 (46) 23.01. 90. Бюл. Мр 3 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского проектно-.конструкторского и технологического института источников тока Научно-производственного объединения "Квант" с опытным производством, r.Ñåâàñòoполь (72) И.А.Пашанин (53) 531.7.717 (088.8) (56) Бараш В.Я., Успенский Ю.П., Григорошенко В.M. Метод определения фазо-частотных характеристик контактных профилометров системы.-M.

"Измерительная техника", 1970, Ф 11, с.31. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к вибро„„SU,» 1538058 A 1

2 измерительной технике и может быть использовано для калибровки вибропреобразователей. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение частотного диапазона достигается путем преобразования измеряемого сигнала в цифровую форму и фильтрации его более широкополосным фильтром. Вибропреобразователь 3, возбуждаемый генератором 1, вызывает колебания стола в интерферометре 4, вследствие чего на выходе фотоприемника 5 появляется соответствующий сигнал, который преобразуется в цифровую форму. Цифровой сигнал фильтруется фильтром 16 низких частот, выделяя гармонику, соответствующую виброиеремещеииям, а фазомзмеритеиь- Q) ный прибор 17 измеряет фазовый сдвиг виброперемещений. 1 ил. которого совершает колебания, амплитуду и фазу которых необходимо измерить. Сигнал с генератора 1 поступает также через компаратор 8 на пер-.. вый вход таймера 9, который формиру-. ет прямоугольный импульс длительностью, равной длительности полупериода колебания подвижного слоя вибропреобраэователя 3, Сигнал с фотоприемника 5 интерферометра 4 проходит через преобразователь 6 и поступает на первый вход ключа 7 и на первый вход второго счетчика 13. На второй вход ключа 7 поступает импульс с выхода таймера 9. Ключ 7 открыт во время действия импульса таймера 9 и в это время импульсы, соответствующие максимумам фототока, поступают на первый счетчик 12 ° Импульс таймера 9 задним фронтом устанавливает первый триггер 10 в логическую единицу и этот сигнал поступает на решающий блок 11 который начинает считывать информацию со счетчика 12.

Сигналом с второго выхода решающего блока 11 происходит запуск таймера 9.

Перед началом измерения сигналом с первого выхода решающего блока 11 происходит обнуление первого счетчика 12 и установление первого триг-. гера в "0".

Амплитуда колебания стола вибропреобраэователя 3 подсчитывается в решающем блоке 11 путем умножения числа импульсов на четверть длины волны излучения лазера

А, А = 4 И вЂ” амплитуда колебаний, мкм; — длина волны излучения лазера, мкм;

N — количество импульсов.

На индикаторе решающего блока 11 амплитуда колебаний высвечивается в мкм.

Решандций блок 11 информацию об амплитуде колебания загружает во второй счетчик 13.

На счетный вход второго счетчика

13 поступают импульсы, соответствующие максимумам фототока, счетчик pa= . ботает на вычитание и считывает записанное число да нуля, при этом на втором выходе счетчика 13 появляется импульс, регистрирующий окончание счета, который перебрасывает второй триггер 18, который управляет рабогде А

А той управляемого инвертора 14. з

1538058

1

Изобретение относится к вибронзмерительной технике и может быть использовано для калибровки вибропреобразователей.

Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение частотного диапазона путем преобразования измеряемого сигнала в цифровую форму и фильтрации его более широкополосным фильтром.

На чертеже приведена блок-схе ма измерителя виброперемещения.

Измеритель содержит последователь но соединенные генератор 1, усилитель 2 и вибропреобраэователь 3, ин1 терферометр 4, механически связанный с вибропреобразователем 3, последовательно соединенные фотоприемник 5, установленный на выходе интерферо20 метра 4, преобразователь 6 и ключ 7, . последовательно соединенные компаратор 8, вход которого соединен с выходом генератора 1, таймер 9, выход: которого соединен с управляющим вы- 25 ходом ключа 7, первый триггер 10 и решающий блок 11, первый выход которого соединен с вторым входом первого триггера 10, второй выход — с вторым входом таймера 9, первый счетЗО чик 12, первый вход которого соединен с выходом ключа 7, второй - с " первым выходом решающего блока 11, а выход — с вторым входом решающего блока 11, последовательно соединенные второй счетчик 13, первый

35 вход которого соединен с третьим выходом решающего блока 11, а второй вход — с выходом преобразователя 6, управляемый инвертор 14„ ЦАП (цифроаналоговый преобразователь) 15, фильтр 16 нижних частот и фазоизмерительный прибор 17, вход которого соединен с выходом генератора 1, второй триггер 18, вход которого соединен с вторым выходам второго

45 счетчика 13 и третьим входом решающего блока 11, а выход — с вторым. входом инвертора 14, делитель 19 на два, вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика. 13, а выход - с вторым входом ЦАП 15, второй вход ключа 7 соединен с выходом тай" мера 9.

Измеритель виброперемещения рабо.тает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 поступает

На усилитель 2 и с него на вибропреобразователь 3, подвижный стол

1538058 6

50

Цифровая информация с второго счетчика 13 с первого выхода поступает на первый вход управляемого инвертора 14. Показание счетчика 13 можно читать, не прерывая состояния сче5 та.

Второй триггер 18 изменяет свое состояние при каждом окончании счета счетчиком 13 и управляемый инвертор

14 инвертирует сигналы с первого выхода второго счетчика 13 через каждые четверть периода. Сигнал об окончании счета поступает также на третий вход решающего блока 11, который снова перезагружает счетчик 13 информацией об амплитуде колебания подвижного стола вибропреобразовате-,. ля 3. Сигналы с управляемого инвертора 14 поступают на вход цифроаналогового преобразователя 15, который преобразует цифровой сигнал в анало" говый.

Сигнал об,окончании счета поступает также на вход делителя 19 на 25 два, который формирует из этого сигнала меандр с периодом, равным периоду колебания платформы. Этот сигнал поступает на второй вход ЦАП 15 и управляет полярностью аналогового сигнала на выходе ЦАП 15. Если с вы-. хода делителя 19 на два поступает . логическая единица, аналоговый сиг-. нал с ЦАП не инвертируется, если поступает логический нуль, то сигнал с выхода ЦАП 15 инвертируется. Фильтр

16 нижних частот отфильтровывает ступеньки, определяемые шагом квантования ЦАП 15 и на выходе фильтра

16 получается аналоговый сигнал, точно отслеживающий движение подвижно- 40

ro стола вибропреобразователя 3.-Этот сигнал поступает на измерительный вход фазоиэмерительного прибора 17, на спорный вход которого поступает сигнал с генератора 1. Фаэоизмери- 45 тельный прибор 17 иэмеряетразность фаз между сигналом генератора 1 и движением . подвижного стола вибропреобразова теля 3.

В качестве второго счетчика 13 можно использовать программируемый таймер КР 580ВИ53, который можно использовать в качестве счетчика событий и, не прерывая процесса счета, считывать содержимое счетчика . 55

В качестве управляемого инвертора можно использовать схему, состоящую из шинных формирователей К589АП16 и

К 589АП26, на выходе которой сигнал инвертируется или не инвертируется в зависимости от управляемого сигнала °

В качестве решающего блока можно использовать однокристальную микро3ВМ К1816ВМ48 или программируемый контроллер MC 2702 °

Формула изобретения

Измеритель виброперемещения, содержащий последовательно соединенные генератор, усилитель и вибропреобразователь, интерферометр, механически связанный с вибропреобразователем, фотоприемник, установленный на выходе интерферометра, фильтр и фазоизмерительный прибор, измерительный вход которого соединен с выходом фильтра, а опорный вход — с выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения и расширения частотного диапазона, он снабжен преобразователем, вход которого соединен с выходом фотоприемника, ключса, первый вход которого соединен с выходом преобразователя, последовательно соединенными компаратором, вход которо-. го соединен с выходом генератора,таймером, выход которого соединен с вторым входом ключа, первым триггером и решающим блоком, первый выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а второй выход — с вторым входом таймера, первым счет-чиком, первый вход которого соединен с выходом ключа, второй вход — с первым выходом решающего блока, а выход — с вторым входом решающего блока, последовательно соединенным вто" рым счетчиком, счетный вход которого соединен с выходом преобразователя, управляемым инвертором и цифроанало-. говым преобразователем, выход кото- рого соединен с входом фильтра, вторым триггером, вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика и с третьим входом решающего блока, а выход — с вторым входом управляемого инвертора делителем на два, вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика, выход — с вторым входом цифроаналогового преобразователя, а фильтр выполнен низкочастотным.