Анализатор спектра случайных фибраций

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ,,736017

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Допплннтелынк к ант. свил-ву— (22)Заявлено09.11.77 (21) 2539140/1F 21 (51 ) M. K;i.

С 01R 23/16 с присоединением .заявки Х—

Государственный комитет (23) П риори тет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 25 05.Я0. Бюллетень .% 19 (53) УДК 621. .3 17/7 57 (088.8) Дата опубликования описания 28.05.SO

Я. С. Урецкий, 3. A. Ба.киров, A. Г. Башире ва и Н. Ю. Пе пеховя (72) Авторы изобретения

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им, А. H. Ту. попева (71 ) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА СЛУЧАЙНБ1Х ВИ БРАЗИЛИЙ

Изобретение относится к вкбрационным испытаниям и может быть использовано для исследования случайных вибраций со сложным частотны м спектром.

Известно устройство для с пек трал ьного

5 анализа стационарных случайных процессов, содержащее широкополосный усипитель, М паралпепьных каналов, каждый из которых состоит из узкополосного фильтра, измерителя дисперсии, содержащего в свою очередь квадратор и интегратор, ком мутатор и индикатор $1)

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения.

Известно также устройство для спектрельного анализа содержащее входной блок (4 измеритепьных каналов, каждый

I из которых состоит из полосового фильтра и измерителя дисперсии, систему индикации состоящую из первого коммута/ тора, N входов которого соединены с выходами измерительных каналов, я выход соединен со входом усилителя вертикального откпоненкя осциллографического индикатора, второго коммутатора, синхронно переключаемого с первым коммутатором. Посредством втсрого коммутатора изменяется развертываюшее напряженке, поступаюшее через усилитель на горизонтально откпоняюшие пнасткны индикатора (2j Недостатком этого устройства также является малая точность измерения. цепь изобретения .- повышение точности измерени я значений функции спектральной плотности анализируемых случайных вибраци й.

Это достигается тем, что в анализаторе спектра случайных вибраций, содержашем последовательно соединенные широкополосный усилитель к набор М канадов измерения, каждый кз которых состокт кз поспедовятепьнс соединенных узкопопо;.ногo фильтря к измерителя дисперсии, а также бпок индикации, подключенный к выходам всех кянапов измерения, в каждый канал намерения введена пепь

l,:.

1коррекцкк, выполненная в виде делите,лей напряжект.я вы«ктаюшего блока, 1

1 г;,>Г

1(! 1

I ° !

) (1; 1 ( ( (,( (t

1(ри чем I(p H(IB0г) "li j)>(E(> п,l Й (.хг) л! ()(,(:(и т.1.

ЦЕГО .,;In(0, -((1 Кяп(i;;;- Соодл;

7 ОдОМ И: 1»,У»-.р!.(Т(- Л Ч г(!! (")-е-;,-И (! ла,, Оьин 1!3 и(п)ерт)((>ук:л(l:х j)p;), о;

ДЕЛИТ Л f, Н()ПР)(ЖЕ)(!. (11 Ко.)(!>ф,i l (: -7 1 (ЦаЧ И КотоР01 О Ъ с(ИТГ ГГ ЯЕ 1 (>и 1(иl) (»0 (, 1 г. ЯияЛ а ll;., — l К ". (l ". Л, 001 ) ) 1И! ((.,"1, / n1

7(ОДОМ t, j + . ) — Т 0 К Я fl ((((1, ;t!) (j О )! i!!! тиР>:10(ли Й l)x(г) -!е ()О: i,!Яе jiif, (>!1!°, г>1111(Г ;! { » I .СОЭ(1ФИ(цуолт ПорЕГ(ян): К(7г(-Г:;.)Г>---; я(,!у, -, Г от фОРмftf (\ l Го ф)!if(т()(„, Оi„— !ц ((01!

С В(lкочо (! i 1 ).."(O 1()!1(!1!

Вьl »хи тг)(ощ его бl! 01:.;(! -. ()О(-и >f!!) Г > (з2ДЯЧИ КОТОРОГС iii!f (.- ;l i (: П !)j";0 ли чи)>ОЙ к оеф(Г)(и !! ИО(1(! 1„1 ) (,! ;,(1)г>т(! г>1

)П(Е 1 1 — т ) .", 0 1(я f(Г>Л я

Пу)И ЗТOM Bf (ХО, Дt)!!f;" i- Л П !!;E! (j ";»((; -(1, (7»т

ДИНЕН 0 Г)Ь(ХО",0",! i, О КЯП.- ":

j.jq ())1(г 1;ур+! г!О) ii! !((! ;:10;(;- . Ке )я

Пялняа, Ора С:!(11 (1()Г! (;j(;!1;!! !!!В! х ."(-; " и

»I 1 ф!у „, — 111 ((ЛИ I" ((Л(10 -* -1() !1 !Г. ° ояктер(уст::ки; т(,(-1,)- у(ци. j0(7 гл(0 >с .n "; филl т()а и >j:1(»г)1(0((оспь(x;tt!(1(".; Ов 0

ДО

1(!УЯЛ)то(что Г) !. ИЕE(! Р,, С 71 Г»т . (li »t-;-.";- И ..;..

<))(((i и с Ot(6p)(9 i (if(1 03((0 1(7 !1:с !у! j 1! ., ч >1 .. . (Г(»((уител ь ! .i т-". 1)(> л(>» т! >т !от " ", ка)т(дь(Й 1(з кг>тог)1 l;(Биоq.(" tt.)f(, >;10!!( т)ИЛЬТР 2, ИЗМЕО!(ИГЕ!:Ь ЦИСИЕ(7Г:И

Pt (Ч)(Т,! !(>(!(СЕ 1(Г (11!) (!(, . );; ..: J!i -;:.

Лптгъу», IIЯ ПРИ)КЕ(Щ (у,"») *;: ::. 0»Н(".1>И> -I;;

t О»! ПЕРЕДЛЧИ и . "((УТЬ(Г Я!01!>!1 - Г ->тн( (! l L I -ГO Каня;lя и =; -.й:0! = С)1 . --т;.

ЧР Н 7»((т И(У Ч (О ((,,,; -(0 .—;!!."t..!! т;.Е "(-, 1, (*») лечи 4 . завис Б3, Г!м G"; i)0(!i:!!-;!

%ил Ь" PQ Q, t) ((01= 0j0 Е ПО 01"т,"т) К(> i,;, (( иенри)кении 7,;, . Козффи((цс(. О,. (-.1, 1

ДЕ ЧИ 1 />,, -.(1() T, - - Ко,ф.:;). .1

Tf:)ВЯ)0(ЦИ>! ВЛИ г!!.И(-., —.(,1 -Го (Г (-,((0ê (1 tудикац((и, г г) -, 0@1(ИЙ и, 1;),.;. ( мутатора (", (сиугители,)ест,.(к

КЛОНЕ НИ И О, 001(И,ЛЛОГРЯфИ >ЕГ> <Г> 0 И -„::- t(,i .

ГОРЕ (Ñ l УСИЛИтЕЛ Гоги-;Зг ИТЯ). клонении .(1, )го>» >,(утатс pя, i" (! (i;!.! (т; го с коммутатором 8. ,7гстроу(ство рябо(еет г.леду)отц(((,.(;->б .

РЕЗО М. ! — ебочиЙ диапезОн IQc TOT» Ki(t- . . .1((!", ( разбит (Га Ч участков, прн (ем участок соответствует полосL» лропу: ":::.1 нии (т — 1)-го узкополосно 0 (!>ильт->я, Входной сигнал через :,цирокопол()сный фильтр усилитель 1, обеспг чивя >(ций Глубокое подавление;астот вн.= p;i .. бочего диапазона, посту(!яст !(я вхос(и узкополсс нь(х фильтров > с !I(>(>il.>E30г fë .".Iми ))ЧХ, расс-.авлг,нитях тяк. ;тоби!

lj и :г! >у! . и t>T01>(> .11() () ,11М "-! (((;1! . 1: (73601

Сигналы с измерительных каналов посту пают на блок индикации.

Ня экране индикатора 10 блока индикации получаем спектр анализируемых случайных вибраций в виде ступенчатой функции.

Формула изобретения

А наля зато р с пек тра с уча Пны х вибради й, с одер жащи и последовательно с оединенцые широкополосный усилитель и набор N каналов измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных узкополосного фильтра и из мерителя дисперсии, а также блок индикации, подключенный к выходам всех каналов измерения, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерения значений функции спектральной плотности анализируемых случайных вибраций, в каждый канал измерения введена цепь коррекции, выполненная в виде делителей напряжения и вычитающего блока, причем неинвертирующий вход вычитающего блока -го канала соединен с выходом измерителя дисперсии I -го канала, один из инвертирующих входов через делитель напряжения, коэффициент передачи которого учитывает влияние (! + 1 )-го канала íà i -ый канал, соединен с выходом ((+2)-го канала, другой инвертирующий вход через делитель напряжения, коэффициент передачи которого зависит от амплитудно-частотной характеристики -го фильтра, соеди"нен с выходом (j+ 1)-го канала, а выход вычитающего блока соединен со входом делителя напряжения, коэффициент передачи которого является обратной величиной коэффициента учитывающего влия\ ние ((-1)-го канала на 4 -й канал при этом выход депитепя напряжения соединен с выходом -го канала измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автор- ое свидетельство СССР

М 449312, C. 01 Г 23/16, 1974.

2, 1ирский Г. Л. Аппарятурное опредепение характеристик случайных процессов. М., "Энергия", 1972, с. 244.

С вы хода вы ч ит ающего устройства

4 < сигнал поступает на вход делителя напряжения 7 1 с коэффициентом i/

mH-1.

На выходе делителя напряжения 7 сигнал соответствует значению G >,ц- 1. Гяк как АЧХ (-2)-го фильтра охватывает уже три участка частотного диапазона и для определения С „ к1.у необходимо учесть G> .N u C нылg в ! (Ц -2)-ом канапе измерения стоит вычитающее устройство 4 2 с двумя инвертирующими входами. На неинвертирующий вход вычитающего устройства 4 1,, поступает сигнал с выхода измерителя дисперсии 3„, .Сигнал с выхода (N-1)-го

15 измерительного канала поступает на вход делителя напряжения 6 . С выхода делителя напряжения 6q сигнал„ пропорциональный произведению С| - р .

uÚÈô- где И <> — коэффициент передачи де- " о лителя напряжения 6 g„g вычисляется аналогично М @ g, поступает на один из инвертирующих входов вычитающего устройства 4 g . Сигнал с выхода И -го измерительного канала пос25 тупает на вход делителя напряжения

5 ц с коэффициентом передачи И

С выхода делителя напряжения 5 сигнал пропорциональный произведению

+ЬЮ (гр -+ g 30 g-a a -а Ь где Д (цф-АЧХ (g -2)-го фильт- ра йоступает на второй инвертирующий

\ вход вычитающего устройства 4 g . С выхода вычитающего устройства 4 > сигнал, пропорциональный произведению

С и,„° щ так как И- и-г., изб иье м-а.

N-3. N-P. с» ° Я б„ н„

ы-1 где Q -значение дисперсии, изusa, N меренное (й -2)-ым измерителем дис45 персии 3 поступает на вход делителя напряжения 7 g, с коэффициентом передачи 1/, ц p. Ня выходе делителя напряжения 7 1 сигнал соответствует значению С, ЪЦ. 50

Все остяпьйые каналы измерения работают аналогично (H -2)-му каналу.

7Ì03.7

Составитель A. Орлов

Редактор А. МорозоваТехред Ж.Кастелевич Корректор N. Вигупа

Заказ 2419/37 Тираж 1019 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4