Фотоэлектрический анализатор гармоник

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ". :.кОРСКОМУ С6ИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советекик

Яоцие лис тически

Республик

Зависимое ог авт. свидетельства,Й,Ч. Кл. 6 Olr 23/lu

Заявлено 21.V331.1970 (¹ 1470017/18-10) с присоединением заявки J¹

Комитат па делам иаобретсиий и открытий при Совете 1т1ииистрав

СССР

Приоритет

Оп бликовано 28 11.1972. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 20.!Х.1972

УДК 621.317,757(088.8) Авторы изобретения A. Б. Лукашенок, M. И. Пальчих и Н. Н. Тюнин

Заявители Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского Комсомола и Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ АНАЛИЗАТОР ГАРМОНИК

Изобретение относится к области элсктроизмерительной техники.

Известный фотоэлектрический анализатор гармоник, содер>кащий задатчик выну>кдсllных колебаний, тензоусилитель, персклю .атель полярности, множительные устройства, выполненные в виде мостовых схем, интеграторы, сумматор и регистрирующие устройства, характеризуется низкой точностью измерения, узким диапазоном измеряемых частот, низким уровнем выходных сигналов.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем мостовые схемы снабжены фоторезисторами, помещенными в свстооптический преобразователь с непрозрачными дисками специальной формы, установленными на валу, который жестко сочленен с валом задатчика, а входы мостовых схем соединены через переключатель полярности с сумматором исследуемого и опорного сигналов.

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность уровень выходных сигналов, а также расширить частотный диапазон.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства, состоящего из задатчика 1 вынужденных колебаний, тснзоусплптеля 2, переключателя 8 полярности, множительных устройств, выполненных в виде мостовых схем

4, 5, содержащих фоторезисторы 6 — 9, помещенные в светооптический преобразователь 10 с непрозрачными дисками специальной формы, интеграторов 11, 12, сумматора 13, регистрирующих устройств 14 и полумоста на державке исследуемой модели 15.

Устройство работает следующим образом.

Иапря>кение на выходе тензоусилителя 2, пропорциональное нагрузкам на модель (силе

Р или моменту .И), можно представить в виде ряда Фурье

U(t) = Q, + (Q„sin иlot+ Ь,cosmic>t), (1)

n=l где Q — постоянная составляющая сигнала;

Q„, 6„— коэффициенты ряда Фурье, с учетом которых далее определяются коэффициенты вращательных производных.

Это напряжение суммируется на сумматоре

18 с опорным напряжением Up, необходимым для создания рабочего напряжения на фоторезисторах фотоэлектрических преобразователей, и подается на ряд параллельно соединенных мостов 4 и 5, в плечи l

25 фоторезисторы 6 — 9. Число пар мостов 4 и 5 определяется высшим порядковым номером коэффициентов ряда Фурье.

При вращении диска преобразователя 10 (шаблона требуемой гармонической функции з0 в полярных координатах) с постоянной угло346682

Редактор С. Хейфиц

Текред Е. Борисова

Корректор Е. Миронова

Заказ 3009/13 Изд. № 1243 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вой скоростью о световой поток, подающий на светочувствительную площадку фоторезистора, модулируется по закону этой функции.

Номер гармоники закона модуляции светового потока определяется контуром диска-шаблона. Фоторезисторы и оптическая система расположены так, что позволяют получать одновременно две гармонические функции, сдвинутые на 90, при этом угол ср= —

Зп

Таким образом сопротивления фоторезпсторов будут изменяться по следующему закону: в мосте 4 — Р, Я = — Х,, + AP„, sin ио4 в мосте о — 1 (/) =1, + ЬКсозивзl... (2) где Rp — среднее значение сопротивления фоторезистора;

Лйт максимальное значение изменения сопротивления плеча с фоторезистором (с разными знаками в соседних плечах;

n — номер гармоники, зависящий от профиля модулирующего диска фотоэлектрического преобразователя.

При равенстве сопротивлений фоторезисторов в активных плечах мостовых схем между собой Rp— = R, равенстве сопротивлений в пассивных плечах mR и напряжении на входе мостов U(t)+Up, мгновенные значения выходного тока определяется из следующих выражений:

4 для моста 4 — iq(t)=КО (U() sinyu>t+U, sinn tJ для моста 5 — 1,(t)=K,(U(t) cosnut+

+ U,sin np t) (З)

5 где Ко, К вЂ” постоянные мостов и если мосты

2тЮЖи идентичны, то Ко=Кь= (N — вели1V чина, зависящая от сопротивлений плеч и сопротивления нагрузки; при небольшом относительном изменении сопротивлений плеч, практически N =const) .

После интегрирования в 11, 12 выражений (3) получаются коэффициенты ряда Фурье, регистрируемые в устройстве 15.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический анализатор гармоник, содержащий задатчи к вынужденных колебаний, тензоусилитель, переключатель полярности, множительные устройства, выполненные в виде мостовых схем, интеграторы, сумматор и регистрирующие устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уровня выходных сигналов, а также расширения частотного диапазона, в нем мостовые схемы снабжены фоторезисторами, помещенными в светооптический преобразователь с непрозрачными дисками специальной формы, установленными на валу, который жестко сочленен с валом задатчика, а входы мостовых схем соединены через переключатель полярности с сумматором исследуемого и опорного сигналов,