Устройство для измерения логарифмического декремента затухания

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения логарифмического дискремента затухания. Цель изобретения - повышение точности измерения. Для этого на второй и третий входы блока управления подают входной ступенчатый сигнал и реакцию объекта на входной сигнал. Блок 1 управления очищает блоки 2, 3 и 9 памяти и осуществляет в них поочередную запись. Открытые ключи 4, 5 разрешают осуществлять считывание информации из блоков 2 и 3 памяти и сравнение экстремальных точек кривой переходного процесса в блоке 6 сравнения, состоящем из элемента 7 сравнения по абсолютной величине и элемента 8 сравнения. После срабатывания триггера 17 через ключ 12 установившееся значение выходной величины поступает на сумматор 11, где сравнивается с максимальным значением, поступающим через ключ 10. Величина декремента затухания вычисляется в блоках деления 13, логарифмирования 14 и масштабирования 15 и отображается в блоке 16 регистрации. Блок 1 управления содержит дифференцирующие цепи 18, 23, 27, 28, 29 и 35, дифференцирующее звено 21, триггеры 19, 22 и 34, одновибратор 33, диоды 38 и 37, диодную матрицу 24, ключи 20, 30, 31 и 32, элементы ИЛИ 25 и 26. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц1) С "1 Ц 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4345895/24-21 (22) 18, 12. 87 (46) 23,03.90. Бюп. 11 - 11 (71) Куйбышевский инженерно-строительный институт им. А.И.Микояна и Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) I<.Ä.Колесников, В.M.Радомский и И,-.Семерков (53) 621.317(088,8) (56) Измерения в электронике. Справочник/под ред. В.А,Кузнецова, — М,;

Знергоатомиздат, 1987, с.247, Самонастраивающиеся системы,. Справочник/под ред, П,И,Чинаева, — Киев.:

Наукова думка, 1969, с.205, рис. У.4. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОГАРИЖП1ЧЕСКОГО ДЕКРЕМЕНТА ЗАТУХАНИЯ, содержащее блок управления, сумматор, четыре ключа, блок сравнения и триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены три блока памяти и последовательно соединенные блок деления, блок логарифмирования, блок масштабирования и блок регистрации, первый выход блока управления подключен к первому входу первого блока памяти, второй выход блока управления подключен к первому входу второго блока памяти, третий выход — к второму входу первого блока памяти, четИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения декремента затухания конструкции.

Л0 „ 1552127 А 1

2 вертый выход — к второму входу второ-. го блока памяти, пятый выход — к первому входу третьего блока памяти, выход первого блока памяти через первый ключ подключен к первому входу блока сравнения, а выход второго блока памяти через второй ключ подключен к второму входу блока сравнения, выход блока сравнения череs последовательно соединенные триггер и третий ключ соединен с первым входом блока деления, выход триггера подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с входной клеммой объекта, а третий вход— с выходной клеммой объекта, выход третьего блока памяти через последо-,. вательно соедин нные четвертый ключ и сумматор подключен к второму входу блока деления, выход триггера подключен к второму входу четвертого ключа, выход первого блока памяти соединен с вторым входом третьего ключа, второй выход которого подключен к второму входу сумматора, шестой выход бло-ка управления подключен к вторым входам первого и второго ключей, седьмой выход блока управления подключен к третьим входам первого и второго блоков памяти, к второму входу третьего блока памяти и к второму входу блока регистрации.

Целью изобретения является повышение точности измерения, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения логарифми1552127. ческого декремента затухания; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие еro работу.

Устройство для измерения логариф-! мического декремента затухания содержит блок 1 управления, блоки 2 и 3 памяти, ключи 4 и 5, блок 6 сравне ния, состоящий из элемента 7 сравне1 ия и элемента 8 сравнения по абсо,лютной величине, блок 9 памяти, ключ

10 сумматор 11, ключ 12, блок 13 де ения, блок 14 логарифмирования, блок

15 масштабирования, блок 16 регистрации и триггер 17. f5 (Блок 1 управления состоит из диференцирующей цепи 18, триггера 19, юча 20, дифференцирующего звена 21, риггера Шмидта 22, дифференцирующей епи 23, диодной матрицы 24 с тригерным входом, элементов ИЛИ 25 и 26, ифференцирующих цепей 2 7 — 29, клюей 30 — 32, одновибратора 33, тригера 34; дифференцирующих цепей 35 и

6, диодов 37 и 38. 25

Дифференцирующая цепь 8, триггер ! 9, ключ 20, диффер енцирующее звено

21, триггер Шмидта 22, дифференци1 ующая цепь 23, диодная матрица 24 с риггерным входом, элемент ИЛИ 25, 30 фифференцирующая цепь 27, ключ 30 соединены последовательно, !

Выход ключа 30 подключен к перво у входу блока 2 памяти и является первым выходом блока 1 управления, 35 ! Диодная матрица 24 с триггерным

1 ходом подключена к входу элемента (!ЛИ 25 нечетными выходными шинами, II к входу элемента ИЛИ 26 — четными

40 выходными шинами, начиная с четверГой, далее шестая и т.д. Дифференци1 ующая цепь 23 и ключ 31 соединены последовательно, выход ключа 31 подключен к первому входу блока 3 памяти и является вторым выходом блока 1

45 управления. Выход элемента ИЛИ 26

Соединен с входом дифференцирующей цепи 28 и с входом одновибратора 33, выход которого подключен к первому входу триггера 34, первый выход кото- 5О рого подключен к дифференцирующей цепи 35, а второй — к дифференцирующей цепи 36, к выходам дифференцирую,щих цепей 35 и 36 подключены диоды

37 и 38 соответственно. 55

Выходы диодов 37 и 38 подключены .соответственно к вторым входам блоков

2 и 3 памяти и являются третьим и четвертым выходами блока 1 управления.

Вторая выходная шина диодной матрицы 24 с триггерным входом подключена к дифференцирующей цепи 29. выход ее подключен к первому входу ключа

32, выход ключа 32 подключен к первому входу блока 9 памяти и является пятым выходом блока 1 управления. К вторым входам ключей 4 и 5 подключен выход одновибратора 33, который является шестым выходом блока 1 управления.

К вторым входам ключей 30 — 32 подключен выход ключа 20. К третьим входам блоков 2 и 3 памяти, вторым входам блока 9 памя ти, три r гера 34, блока 16 регистрации подключен выход дифференцирующей цепи 18, который является седьмым выходом блока 1 управления. Выход блока 2 памяти подключен к первому входу ключа 4, выход блока

3 памяти подключен к первому входу ключа 5.

Выходы ключей 4 и 5 подключены к первому и второму входам блока 6 сравнения, Выход блока 6 сравнения подключен к входу триггера 17 эмит» терной связью, Первый вход ключа 10 подключен к выходу блока 9 памяти, первый вход ключа 12 подключен к выходу блока 2 памяти. Выход триггера

17 подключен к вторым входам триггера

19 и ключей 10 и 12. Выход ключа 10 и второй выход ключа 12 подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 11, Первый выход ключа 12 подключен к первому входу блока 13 деления, к второму входу которого подключен выход сумматора 11.

Блоки деления 13, логарифмирования

14, масштабирования 15 и регистрации

16 соединены последовательно, Второй вход триггера 19 является первым входом блока l управления.

Вход дифференцирующей цепи 18 подключен к входной клемме объекта измерения и является вторым входом блока 1 управления. Второй вход ключа 20 подключен к выходной клемме. объекта измерения и является третьим входом блока I управления, Первый и второй входы элемента 7 сравнения соединены по абсолютной величине соответственно с первым и вторым входами блока 6 сравнения. Первый вход элемента 8 сравнения соединен с выходом элемента 7 сравнения по абсо5 1552) лютной величине, второй вход элемента .8 сравнения подключен к шине сигналадопустимой ошибки Ь, выход элемента 8 сравнения является выхо- .

5 дом блока 6 сравнения. 1

Устройство для измерения логариф- мического декремента затухания работает следующим образом.

В основу работы устройства положен 10 алгоритм, базирующийся на положении, что для временной переходной функции колебательного процесса логарифмический декремент затухания выражается з ависимо ст ью:!

20 (2) где h а — максимальное значение пе- 25 реходной функции. ()а второй и третий входы блока 1 управления соответственно подают входной ступенчатый сигнал Х „ () и

Х выz (t) — Реакцию объекта на Входнон 30 сигнал. На временной диаграмме фиг,2 эти сигналы показаны на графиках 2а и 2г.

Сигнал Х „(t) дифференцируют (дифференцирующая цепь 18) . После диффер енцир о в ания э то т с и гн ал имее т вид, изображенный на фиг,2б. Продифференцированный входной сигнал опрокидывает триггер 19, открывая тем самым ключ 20 для прохождения Х враг (t) в блок 1 управления, кроме того, 40 очищает блоки 2,3,9 памяти, устанавливает триггер 34 в исходное состояние, делает отметку о включении блока

16 регистрации.

Выходной сигнал через открытый

45 ключ 8 поступает на дифференцирующую цепь 21, где его дифференцируют (фиг.2д), затем триггер Шмидта 22 формирует прямоугольные импульсы (фиг.2е), которые с помощью дифферен50 цирующей цепи 23 дифференцируют и на выходе получают импульсы, изображенные на фиг.2ж.

Диодная матрица 24 с триггерным входом производит счет импульсов, изображенных на фиг.2ж. При этом второй импульс открывает кратковременно .ключ 32 через дифференцирующую цепь

В результате срабатывания триггера

17 опрокидывается триггер 19 и пре--. кращается прохождение Х в,х (t) в блок

55 ) управления (фиг.2в,з). Через ключ 12 . установившееся значение выходной величины h(cp ) поступает на сумматор

11, где сравнивается. со значением

h ес., поступаю лик через ключ IO ua

1 h (сэ) ф= - — — ° 1п а

И $h макс где h(cn) — установившееся значение пер ех одной фу нкции;

6)смак = h oat h (cn)

27

29 и в блок 9 памяти записывают максимальное е з начение выходной координаты h,a„, Третий импульс через эле .мент ИЛИ 25, дифференцирующую цепь 27 открывает ключ 30 для записи второго максимума в блок 2 памяти, четвертый импульс открывает ключ 3) (через элемент ИЛИ 26, дифференцирующую цепь 28) для записи третьего максимума в блок 3 памяти. На элемент ИЛИ 25 подают нечетные импульсы (начиная с третьего), на элемент ИЛИ 26-четные (начиная с четверо го ) . Очер едност ь э аписи в память бло>

Зов 2,3 и 9, а также очистки памяти, вызов из памяти осуществляет блок 1 управления, роль генератора импульсов в котором играет сигнал Х р.ых(t ), преобразованныи в тактовые импульсы управления., - Из диаграмм фиг.2r видно, что максимум и минимум функции X »q (t) соответствует значению продифференцированной функции Х вых (t) дифференцирующей цепи 21 в точках с нулевыми ординатами, Таким образом, четвертый импульс, поступающий на .элемент ИЛИ 26, на выходе одновибратора 33 дифференцируется цепью 28, чтобы открыть ключ 31 и записать третий экстремум выходной координаты в блок 3 памяти, а также этот импульс запускает одновибратор

32, который "опрокидывает" триггер

34 и одновременно открывает ключи 4 и.:

5 для разрешения считывания информации из блоков 2 и 3 памяти, а также сравнения по абсолютной величине значений второй и третьей экстремальных точек кривой переходного процесса элементом 7 сравнения по абсолютной величине. С выхода элемента 7 сравнения по абсолютной величине сигнал

g поступает на первый вход элемента сравнения, Иа второй вход элемента 8 сравнения подают сигнал допустимой ошибки гг. С выхода элемента 8 сравнения сигнал поступает на вход триггера

)7 с эмиттерной связью, настроенного на срабатывание по условиям

p )g.

1552127 второй вход сумматора 11. На выходе сумматора 11 величина

4Ь = (P « — Ь((л) поступает на вход блока 13 деления, на второй вход это5

Го блока поступает сигнал h (M).

Частное от деленияг —

Ь((з ) l. Ап поступает ца вход блока 14 логарифмирования.

8 блоке 15 масштабирования вы исляют величину (1 И<о )

9=" - ° 1n — — - —" ьь

15 к оторая поступает на блок 16 регистр ации.

После сравнения третьего и четвертого 3 и 4 экстремальных значений ! функции X»» (t) в блоке 6 сравнения невыполнения, неравенства 6> о триггер 34 через дифференцирующую цепь 36, диод 38 очистит память блока памяти для записи пятого экстремал ьно ro значения функции, произ ойдет сравнение четвертого и пятого экстремальных значений функций и т.д. до тех пор, пока не удовлетворится неравенство b. > 9, Использование предлагаемого устройства для измерения логарифмического декремента затухания позволяет

;повысить точность изменений, так как обеспечивается возможность опреде лять логарифмический декремент затухания с наперед заданной точностью.

1552127

1552127 бема г

Составитель Ю.Минкин

Редактор В.Бугренкова Техред g. oäàíè÷ Корректор С.йевкун

Заказ 3460

Тираж 557

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и. открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101