Устройство для определения собственных частот

 

Использование: изобретение относится к устройствам определения собственных частот колебаний и может быть использовано в измерительной и контрольной аппаратуре для проверки на отсутствие повреждений различных конструкций, Сущность изобретения: устройство для определения собственных частот содержит преобразователь 1 колебаний в электрический сигнал, генератор тактовых импульсов 2, счетчики 3 и 4, индикатор 5, элементы совпадения 6,8, формирователь сигнала 9, также аналоговые компараторы 10 и 11, одновибратор 12, D- триггер 13, RS-триггер 14 и преобразователь кодов 15, Устройство формирует усредненную оценку частоты колебаний, причем обеспечивается высокая достоверность функционирования, так как исключается начал ь нщймрмент колебаний. 2 йл. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921602/21 (22) 20.03.91 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Научно-производственный филиал

"Дельфин-диагностика" Совместного предприятия "Дельфин-диагностика" (72) П. С. Кожевников и С. А. Королев (56) Авторское свидетельство СССР

М 723493, кл. G 01 F 10/04, 1978.

Виттер А. С, Цифровой частотомер инфраниэких частот. Контрольно-измерительная техника, 1979, (Ф 26, r, Львов. Нища школа. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ (57) Использование: изобретение относится к устройствам определения собственных ча... Я „„18108?7 А1 стот колебаний и может быть использовано в измерительной и контрольной аппаратуре для проверки на отсутствие повреждений различных конструкций, Сущность изобре. тения: устройство для определения собственных частот содержит преобразователь 1 колебаний в электрический сигнал, генератор тактовых импульсов 2, счетчики 3 и 4, индикатор 5, элементы совпадения 6. 8, формирователь сигнала 9, также аналоговые компараторы 10 и 11, одновибратар 12, Dтриггер 13, RS-триггер 14 и преобразователь кодов 15. Устройство формирует усредненную оценку частоты колебаний, причем обеспечивается высокая достоверность функционирования, так как исключается начальный момент колебаний, 2 ил.

1810877

Изобретение относится к устройствам периода, а выход одновибратора 19 соедиопределения собственных частот колеба- нен со вторыми входами первого и второго ний и может быть использовано в измери- элементов совпадения 6 и 7, выход генерательной и контрольной аппаратуре для тора тактовых импульсов 2 соединен со втопроверки на отсутствие повреждений раз- 5 рым входом третьего элемента совпадения личных конструкций, 8, выход которого соединен со счетным вхоЦелью изобретения является повыше- дом первого счетчика 3, ние достоверности функционирования. Устройство для определения собстНа фиг. 1 представлена структурная венных частот работает следующим обрасхема устройства; на фиг. 2 — временные 10 зом. диаграммы, поясняющие работу устройст- Преобразователь 1 устанавливается на ва. исследуемом объекте и с помощью ударного

Устройство для определения собствен- воздействия на него обеспечивается возных частот, содержащее преобразователь 1 буждение собственных колебаний (20). Поколебаний в электрический сигнал, генера- 15 явление сигнала в момент у да р а тор тактовых импульсов 2, первый 3 и вто- вызывает срабатывание компаратора 10 рой 4 счетчики, индикатор 5, первый 6, (21), выходной сигнал которого запускает второй 7 и третий 8 элементы совпадения, одновибратор 12, выходной сигнал (22) коформирователь сигнала 9, а также первый торого вызывает сброс счетчиков 3 и 4 и по

10 и второй 11 аналоговые компараторы, 20 заднему фронту выходного импульса переодновибратор 12, D-триггер 13, RS-триггер ключение триггера 13 в единичное состоя14 и преобразователь кодов 15, выходы и ние (23). До этого момента импульсы (24) с входы которого соединены соответственно выхода компаратора 11 не проходят через с информационными входами индикатора 5 элемент 6. После переключения (23) триггеи выходами первого счетчика 3, причем пер- 25 ра 13, что свидетельствует о том, что перевый вход преобразователя, кодов 15 соеди- ходной процесс установления собственных нен с Ipg N-ым выходом счетчика 3, где N — колебаний, связанный с взаимодействием .коэффициент усреднения результатов, вхо- объекта и устройства возбуждения колебады сброса счетчиков 3 и 4 соединены с вы- ний, окончен, ходом одновибратора 12, который соединен 30 Переход выходного сигнала через нулес тактовым входом D-триггера 13, D вход и вой уровень вызывает переключение компавыход которого соединены соответственно ратора 11, и выходной сигнал последнего с шиной 16 единичного логического сигнала запускает одновибратор 18, по переднему и первым входом первого элемента совпа- фронту выходного сигнала которого запудения 6, выход которого соединен с S вхо- 35 скается одновибратор 19, который формидом RS-триггера 14, R вход которого рует короткий импульс (26), который соединен с выходом log N-ого разряда вто- свидетельствует о наличии нового периода рого счетчика 4 и входом разрешения запи- колебаний. Поскольку длительность импульси индикатора 5, счетный вход второго санавыходеодновибратора18относительно счетчика 4 соединен,с выходом второго эле- 40 велика и он выполнен без перезапуска, снимента совпадения 7, первый вход которого .. жается вероятность прохождения через соединен с выходом RS -триггера 14, кото- элемент И 6 импульса, соответствующего рый соединен с первым входом третьего ложному переходу через нулевой уровень. элемента совпадения 8 и входами сброса Таким образом, после переключения

0-триггера 13 и одновибратора12, входза- 45 триггера13 первымже импульсом свыхода пускакоторогосоединенсвыходомпервого одновибратора 19 переключается триггер аналогового компаратора 10, который вы- 14 (25) и начинается формирование кода полнен по схемес положительной обратной (27) периода в счетчике 3 и счет периодов связью, и вход которого соединен с выходом (28) в счетчике 4. Поскольку считывание инпреобразователя колебаний 1 и входом вто- .50 формации со счетчика Э осуществляется со рого аналогового компаратора 11, второй сдвигом íà log N разрядов, на вход преобвход которого соединен с шиной 17 нулево- . разователя кодов 15 поступает кодусреднего сигнала, а выход соединен с входом фор- ния оценки периода Тс по N отсчетам. После мирователя сигнала 9, который выполнен того,как счетчик 4 отсчитает N периодов, в виде двух одновибраторов 18 и 19, кото- 55 выходной сигнал с него обеспечивает перерые соединены последовательно, причем запись оценки частоты (преобразователь . первый 18 выполнен формирующим им- кодов .15 обеспечивает. формирование на пульс с длительностью, большей полупери- его выходе кода, обратного входному) в па- ода минимально возможной частоты мять индикатора 5. Код на выходе преобраколебаний, но меньшей длительности этого зователя кодов равен

1810877

С

М =-—

P" где P — двоичный код с выхода счетчика 3, N Tc т, N 5

М вЂ” двоичный код на выходе преобразователя кодов 15;

Т вЂ” период собственных колебаний объекта, воздействующего на датчик;

fr — частота тактовых импульсов генера- 10 тора

С вЂ” константа, зависящая от выбора единиц измерения.

Одновременно сбрасывается триггер 15

14, и дальнейший счет прекращается.

Таким образом, устройство формирует усредненную оценку частоты колебаний, причем обеспечивается повышенная достоверность, так как исключается начальный 20 момент колебаний, когда колебания не установились и в который обеспечивается автоматический запуск устройства, а также подавляется влияние помех и шумов, вызывающих ложные срабатывания компарато- 25 ра 11, Формула изобретения

Устройство для определения собственных частот, содержащее преобразователь. колебаний и в электрический сигнал, гене- 30 ратор тактовых импульсов, первый и второй счетчики, индикатор, первый, второй и третий элементы совпадения, формирова- . тель сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности иэ- 35 мерений, в него введены первый и второй аналоговые компарато ры, одновибратор, Dтриггер, RS-триггер и преобразователь кодов, выходы и входы которого соединены соответственно с информационными входами индикатора и выходами первого счетчика, причем первый вход преобразователя кодов соединен с log N-м выходом этого счетчика, где N - коэффициент усреднения результатов, входы сброса счетчиков соединены с выходом одновибратора. который со.единен с тактовым входом D-триггера, 0-вход и выход которого соединены соответственно с шиной единичного логического сигнала и первым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом fogN-го разряда второго счетчика и входом разрешения записи индикатора, счетный вход второго счетчика соединен с выходом второго элемента совпадения, первый вход которого соединен с выходом RS-триггера, который соединен с первым входом третьего элемента совпадения и входами сброса D-триггера и одновибратора, вход запуска которого соединен с выходами первого аналогового компаратора, вход которого соединен с выходом преобразователя колебаний и входом второго аналогового компаратора, Второй вход которого соединен с шиной нулевого сигнала, а выход соединен с входом о формирователя сигнала, который выполнен в виде двух последовательно соединенных одновибраторов, а выход формирователя импульса соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадения, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элемен- та совпадения, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, 1810877

Редактор

Заказ 1445 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 биидямарал аг

ЬаИЮариглрк/1

Ь П Юупауапща Ц

Диы Ю арвггерк14

ЙаИ рорж раРамл У

)Ыак йж

08 N8NCUKC2

Ым йа сятьга4

Составитель П, Кожевников

Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова