Вибропреобразователь в составе телеметрической системы

Авторы патента:

G01P15/09 - с помощью пьезоэлектрического датчика

G01H1/04 - Измерение механических колебаний или ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний (генерирование механических колебаний без измерений B06B,G10K; определение местоположения, направления или измерение скорости объекта G01C,G01S; измерение медленно меняющегося давления жидкости G01L 7/00; измерение дисбаланса G01M 1/14; определение свойств материалов с помощью звуковых или ультразвуковых колебаний, пропускаемых через эти материалы G01N; системы с использованием отражения или переизлучения акустических волн, например формирование акустических изображений G01S 15/00; сейсмология, сейсмическая разведка, акустическая разведка G01V 1/00; акустооптические устройства как таковые G02F; получение

Владельцы патента RU 2790398:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОСУДАРСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "РАДУГА" ИМЕНИ А.Я. БЕРЕЗНЯКА (RU)

Изобретение относится к метрологии. Вибропреобразователь в составе телеметрической системы содержит зарядовый усилитель, выход которого подключен к коммутатору информационных входов телеметрической аппаратуры. Выход зарядового усилителя соединен с входом пикового детектора с автоматическим сбросом, выход пикового детектора подключен к входу компаратора, а выход компаратора соединен с управляющим входом телеметрической системы, который управляет оцифровкой и передачей сигналов, при этом система выполнена с возможностью не оцифровывать и не передавать информацию в том случае, если сигнал на выходе пикового детектора меньше заданного опорного напряжения компоратора, и при этом в телеметрической системе предусмотрена возможность перехода к оцифровке и передаче сигнала с последующего канала и передаче номера пропущенного канала. Технический результат - снижение временных затрат на передачу информации с вибропреобразователя. 1 ил.

Изобретение относится к измерительным приборам, предназначено для измерения виброперемещений на борту опытного летательного аппарата (ЛА) и используется в составе телеметрической системы.

Общеизвестно, что в информации о виброперемещениях находится до 90% данных не представляющих интереса, однако телеметрическая система (ТС) вынуждена передавать весь объем этой информации. Интерес представляет лишь информация о виброперемещениях в зоне собственных частот места установки датчика в ЛА. В этой зоне частот, близкой к резонансной, амплитуда виброперемещений резко возрастает. Спектральная плотность в этом диапазоне частот существенно больше спектральной плотности на удалении от резонансных частот и поэтому информация о сигналах с вибропреобразователей, которые гораздо меньше сигналов в зоне резонанса, не представляют интереса. При этом следует напомнить о том, что из всей телеметрической информации передаваемой телеметрией ЛА, наибольший объем занимает информации с вибропреобразователей, поскольку приходится оцифровывать ее со скоростью до 2000 измерений в секунду, а значит требуются большие временные затраты на передачу слов о этой информации.

Известны вибропреобразователи, например, АР2038, который производится компанией «Глобал-Тест», или вибропреобразователь по патенту SU 164133 и другие. В составе телеметрической аппаратуры выходные сигналы с указанных вибропреобразователей оцифровываются, подключаются ко входам мультиплексоров, преобразовываются в коды последовательного фазоманипулированного сигнала и через передатчик передаются в приемное устройство.

Все известные преобразователи, будучи установлены в составе телеметрической аппаратуры, обладают указанным выше недостатком, связанным с большими временными затратами на оцифровку и передачу информации.

Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение является снижение временных затрат на передачу информации с вибропреобразователей.

С этой целью в известных преобразователях, содержащих зарядовые усилители, выходы которых подключены к входам телеметрической системы, дополнительно формируется признак о качестве сигналов с выхода вибропреобразователя. Для этого выход вибропреобразователя подключают ко входу пикового детектора с автоматическим сбросом, а выход пикового детектора соединяют с входом компаратора, выход которого подключают к управляющему входу телеметрической системы. Напряжение на выходе компаратора, которое больше установленного опорного напряжения, является признаком о том, что данные с выхода вибропреобразователи должны быть оцифрованы и переданы.

На рисунке 1 представлена схема одного измерительного канала предложенного вибропреобразователя, используемого в составе телеметрической системы.

На рисунке приняты обозначения: 1-вибропреобразователь, 2-пиковый детектор с автоматическим сбросом, 3-компаратор, 4-телеметрическая система.

Пиковый детектор с автоматическим сбросом является известным электронным элементом. Его работа подробно описана в авторском свидетельстве SU 1275749. Сигнал на выходе этого пикового детектора фиксирует амплитудное значение сигнала с выхода зарядового усилителя вибропреобразователя. Выходное однополярное напряжение с выхода детектора сравнивается на компараторе с опорным напряжением. Опорное напряжение назначается исходя из требования к выходному сигналу зарядового усилителя, а именно:

U_{опорное}(0,2-0,3)U/_{максимальное}

где U_{максимальное} - ожидаемое максимальное значение на выходе зарядового усилителя, оно определяется при наземных виброиспытаниях ЛА.

Общими элементами предложенного вибропреобразователя и известных прототипов является наличие зарядовых усилителей. Отличительным признаком является дополнительное введение пикового детектора с автоматическим сбросом и компаратора.

За счет указанного отличительного признака формируется логический сигнал с выхода компаратора, который может принять два значения «0» или «1». «0» соответствует сигналу, который не несет полезную информацию. Сигнал «1» поступая на управляющий вход телеметрической системы, переводит телеметрическую систему в режим оцифровки данного измерительного канала и передачи информации с выхода преобразователя. Если при этом на выходе компаратора устанавливается логический сигнал «0», то телеметрическая система пропускает оцифровку этого канала и оцифровывается и передается сигнал с последующего вибропреобразователя и № пропущенного канала. Оцифровка информации с вибропреобразователя производится аналого-цифровым преобразователем из состава телеметрической системы (ТС). Телеметрическая система содержит n описанных выше однотипных измерительных каналов и коммутатор сигналов n вибропреобразователей с n входами.

Вибропреобразователь в составе телеметрической системы, содержащий зарядовый усилитель, который соединен с телеметрической системой, отличающийся тем, что выход зарядового усилителя дополнительно соединен со входом пикового детектора с автоматическим сбросом, выход пикового детектора подключен к входу компаратора, а выход компаратора соединен с управляющим входом телеметрической системы, позволяет значительно уменьшить время передачи информации с вибропреобразователей. Уменьшение этого времени определяется исключением из передачи информации, которая не представляет ценности. К этой информации относятся сигналы с выхода зарядовых усилителей, амплитуда которых ниже, определенной опорным напряжением компаратора. Пропуская оцифровку и передачу информации с выхода преобразователя, в котором амплитудное значение напряжения менее опорного, ТС переходит к оцифровке и передаче информации с последующего канала, при этом дополнительно к информации о вибровоздействии подмешивается информация о номере пропущенного канала. Применение в составе телеметрической системы ограниченного количества предложенных преобразователей, позволяет существенно сократить время, требуемое для оцифровки и передачи информации о вибровоздействиях на летное изделие.

Вибропреобразователь в составе телеметрической системы, содержащий зарядовый усилитель, который соединен с телеметрической системой, отличающийся тем, что дополнительно выход зарядового усилителя соединен с входом пикового детектора с автоматическим сбросом, выход пикового детектора подключен к входу компаратора, а выход компаратора соединен с управляющим входом телеметрической системы, который управляет оцифровкой и передачей сигналов, при этом система выполнена с возможностью не оцифровывать и не передавать информацию в том случае, если сигнал на выходе пикового детектора меньше заданного опорного напряжения компаратора, и при этом в телеметрической системе предусмотрена возможность перехода к оцифровке и передаче сигнала с последующего канала и передаче номера пропущенного канала.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Пьезоэлектрический датчик силы удара содержит цельный корпус, выполненный из диэлектрического материала, чувствительный элемент, представляющий собой мембрану из металлической пластины, на которой установлена керамика, а на внешней стороне нанесено токопроводящее напыление.

Пьезоэлектрический приемник низкочастотной вибрации // 2778373

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам, и предназначено для регистрации сейсмических сигналов и вибрации объектов. Пьезоэлектрический приемник низкочастотной вибрации, содержащий основание, на котором одним концом жестко закреплена упругая пластина с размещенными на ней пьезоэлектрическим элементом и инерционной массой.

Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости неподвижной поверхности пластины, подвергающейся деформации в результате ударно-волнового воздействия // 2775827

Изобретение относится к технике регистрации и исследования пространственно-временных параметров однократных быстропротекающих процессов (скоростное горение веществ, взрыв, высокоскоростное взаимодействие материалов, распространение ударных волн и т.п.). Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости неподвижной поверхности пластины, подвергающейся деформации в результате ударно-волнового воздействия, заключающийся в том, что используют систему волноводных пьезоэлектрических датчиков с реактивными волноводами, выполненными на основе неньютоновской жидкости, установленных на исследуемой поверхности пластины вдоль линии перпендикулярно к источнику ударно-волнового воздействия, с жестко защемленными краями, а положение и скорость высокоскоростного воздействия в любой момент времени регистрации определяют путем анализа пластического деформирования пластины от ударно-волнового воздействия и сравнительного анализа градуировочных графиков с полученными осциллограммами волноводных пьезоэлектрических датчиков.

Беспроводной трёхканальный датчик вибрации // 2765333

Изобретение относится к области измерительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что датчик вибрации содержит корпус, а также стойку, жестко закрепленную в корпусе, в отсеке которого расположен аккумулятор, закрепленный на стойке, средство зарядки аккумулятора выполнено в виде проводной связи между внешним блоком электрического питания, аккумулятором и платой коммуникационного процессора через комплексный электрический разъем на поверхности корпуса, при этом пьезоэлектрический керамический чувствительный элемент выполнен в форме куба из объединенных в единое целое однонаправленно поляризованных и ортогонально ориентированных трех пар пьезоэлектрических сегментов.

Беспроводной трёхканальный датчик вибрации // 2765333

Пьезоэлектрический преобразователь пространственной вибрации и способ контроля его работоспособности на работающем объекте // 2764504

Группа изобретений относится к измерительной технике. Пьезоэлектрический преобразователь пространственной вибрации содержит корпус в виде трехгранной равносторонней пирамиды с элементами крепления к объекту измерения, при этом пьезоэлектрический преобразователь пространственной вибрации снабжен идентичным дополнительным четвертым чувствительным пьезоэлементом, который предпочтительно закреплен на плоскости корпуса параллельно основанию пирамиды таким образом, чтобы его ось чувствительности была перпендикулярна плоскости основания, проходила через центр декартовой системы координат и совпадала с высотой пирамиды.

Микро-опто-электромеханический компенсационный преобразователь линейных ускорений с контурами грубо-точной стабилизации чувствительного элемента // 2758814

Изобретение относится к области приборостроения. Микро-опто-электромеханический компенсационный преобразователь линейных ускорений с контурами грубо-точной стабилизации чувствительного элемента содержит источник оптического излучения, волоконно-оптический ответвитель, разделяющий оптическое излучение источника, два световода, подводящих излучение к четырёхканальному оптическому модулятору, воспринимающему входное ускорение, четыре фотоприёмника, детектирующих изменение оптического излучения в модуляторе, четыре преобразователя ток-напряжение, блок обработки и коррекции, формирующий значение измеренного ускорения и передающий сигналы коррекции на четыре пары обкладок контура точной стабилизации и два электромагнита контура грубой стабилизации.

Пьезоэлектрический акселерометр // 2756041

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению вибрационных и ударных ускорений. Пьезоэлектрический акселерометр содержит корпус, на основании которого установлен пьезоэлектрический чувствительный элемент с возможностью взаимодействия с упруго поджатым инерционным элементом.

Интегратор линейных ускорений // 2751051

Изобретение относится к области измерительной техники. Интегратор линейных ускорений содержит чувствительный элемент, в качестве которого использован акселерометр кажущегося ускорения, а также содержит два интегратора аналоговых сигналов, работающих попеременно, входы которых соединены с выходами электронного ключа, аналоговый мультиплексор, входы которого соединены с выходами интеграторов аналоговых сигналов, а выход подключен ко входу аналогово-цифрового преобразователя, при этом первый управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом электронного ключа, второй управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом первого интегратора аналоговых сигналов, третий управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом второго интегратора аналоговых сигналов, четвертый управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом аналогового мультиплексора, а пятый управляющий выход вычислителя соединен с управляющим входом аналогово-цифрового преобразователя.

Торсиограф // 2789297

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для диагностирования состояния валов и валопроводов в судостроении. Торсиограф содержит корпус, основание в виде печатной платы, фиксированное на нижней поверхности корпуса, на котором установлены и фиксированы трехосевой микроэлектромеханический акселерометр с встроенным аналого-цифровым преобразователем, микропроцессор, соединенный с АЦП, микросхема памяти, связанная с микропроцессором, устройство вывода информации, выполненное в виде светодиодного графического экрана, установленное на металлических ножках и соединенное с микропроцессором, аккумуляторная батарея, соединенная со стабилизатором напряжения, фиксированным на боковой поверхности корпуса.