Устройство для измерения добротности

018047 А СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) ц 511 6 01 Н 27/26 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУК АВТОРСНО И. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 675376., кл, С 01 Н 27/26, 25.07,79,2, Малов В.В, Пьезорезонансные датчики, М., 1 фЭиергияфф, 1978, с;125 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ, содержащее систему возбуждения, соединенную через ключ с резонатором, два компаратора, источник опорного напряжения, первый пиковый детектор, соединенный с одним из входов одного из компараторов, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход резонатора через масштабный . Усилительсоединен евходом первого4 пикового детектора, и формирователь импульсов, соединенный со счетчиком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дифференциальный усилитель, второй пиковый детектор и элемент ИЛИ, причем выход масштаб-, ноо усилителя соединен с одним из входов дифференциального усилителя, с входом первого пикового детектора и с одним из входов второго пикового детектора, неинвертирующий вход дифференциального уси:лителя соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходом - с входом формирователя импульсов и с другим вхо-, дом второго пикового детектора, вы- Е ход которого соединен с:одним йз входов Другого компаратора,. подключенного другим входом. к источнику опорного напряжения, а выходы обоих компараторов соединены с входами элемента. ИЛИзобретение относится к контрольно-поверочной аппаратуре и можетбыть использовано в измерительныхпреобразователях.Известно устройство для измерения добротности затухания механических колебательных систем, содержащее два компаратора с высокими низким порогом, два источникаопорного напряжения, дополнительныеФормирователи импульсов, триггер,управляемый формирователь импульсови регистратор ( 1).Недостатком данного устройстваявляется ограниченный частотный диапазон, так как предполагает Формированне существенно коротких по длительности вспомогательных импульсовв сравнении с периодом исследуемогосинусоидального сигнала.Наиболее близким к изобретению. рОявляется устройство для измерениядобротности механических колебательных систем с электрическйм съемомколебаний, содержащее систему возбуждения колебаний, два компаратора,два источника питания, пиковый детектор, триггер и счетчик числа колебаний ( 2 .Однако известное устройство характеризуется невысоким классом тоЧности вследствие значительной погрешности, вносимой пиковым детектором, иэ-эа различия величин постоянныхвремени пикового детектора и забу" хающего синусоидального сигнала, а также вследствие инструментальной погрешности пикового детектора, соизмеримой с нижним порогом уровня.Цель изобретения - повышение точности измерения добротности.Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство, содержащее систему возбуждения, соединеннуючерез ключ с резонатором, два компаратора, источник опорного напряжения, первый пиковый детектор, соеди ненный с одним из входов одного из компараторов, другой вход которого соединен с источником опорного напря.жения, а выход резонатора через масштабный усилитель соединен с входом первого пикового детектора, и Формирователь импульсов, соединенный со счетчиком, введены дифференциальный усилитель, второй пиковый детектор и элемент ИЛИ, причем выход масштаб" ного усилителя соединен с одним из входов дифференциального усилителя, с входом первого пикового детектора и с одним иэ входов второго пикового детектора, неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с вы-эО ходом элемента ИЛИ, а выход - с входом формирователя импульсов и с другим входом второго пикового детекто" ра, выход которого соединен с одним из вха 0 ов другого компаратора, 65 подключенного другим входом к источнику опорного напряжения, а выходыобоих компараторов соединены с входами элемента ИЛИ,На чертеже изображена .электрическая схема предлагаемого устройства,Устройство содержит резонатор 1,систему 2 возбуждения колебаний,соединенную через ключ 3 с резонатором 1, выход которого соединен свходом масштабного усилителя 4, дифференциальный усилитель 5, с коэффициентом усиления, равным е , двапиковых детектора 6 и 7, выходы которых соединены с входами компараторов 8 и 9, собранных на интегральных операционных усилителях, источник 10 опорного напряжения, элемент 11 ИЛИ, входы которого соединены с.выходами компараторов 8 и 9,Формирователь 12 импульсов и счетчик 13 импульсов,Работа устройства основана.на подсчете числа периодов свободно эату"хающих колебаний, прошедших в счетчик 13 за время, в течение которогоамплитуда колебаний уменьшилась в23,15 раза. При этом количество сосчитанных периодов численно равнодобротности.:Действительно, амплитуда зату 1 хающего колебания резонатора 1 определяется формулой"ЬЯднА Аое =А е ц =Ае й где, А - начальная амплитуда колебаония;й Т - собственная частота и пеон ориод колебания резонатора;И - .число периодов;1 =ТОН - время счета числа периодов.Приняв Н = Я, получимяеА.дое ф =доеотсюда отношение амплитуд должнобыть- = е = 23,15.АПри включенной системе 2 возбуждения (ключ 3 замкнут) сигнал с резонатора 1 поступает через масштабныйусилитель 4 на вход запертого дифференциального усилителя 5, в результате чего формирователь 12 импульсов не выдает импульсов на счетчик 13.При отключении системы 2 возбуждения (ключ 3 разомкнут) напряжение на выходе резонатора 1 и соответственно на выходе масштабного усилителя 4 начинает уменьшаться по закону экспоненты. В начальный момент, когда напряжение на выходепикового детектора б превышает ста-.,1 018047билизированное напряжение от источ- Так как коэффициент усиления дифника 10 опорного напряжения, компара ференциального усилителя 5 равен е тор 8 через элемент 11 ИЛИ выдаетто нри падении напряжения на резона- напряжение, запирающее диффереициаль- торе 1 с начала импульсов вея раз./Ф ный усилитель 5. При дальнейшем умень" напряжение на выходе пикового детекшении напряжения с резонатора 1 на- тора. 7 становится разные напряжению5пряжение детектора 6 становится источника 10 опорного напряжения. равньи напряжению источника 10 опор- При этом компаратор 9 выдает поло- ного напряжения, компаратор 8 че.- , жителъный сигнал, который через.элерез элемент. ИЛИ отпирает усили- .мент 11 ИЛИ запирает дифференциальтель 5, выходной сигнал которого про- ный усилитель. 5. Сигнал на счетчик ходит через Формирователь 12 импуль ювпульсов не.поступает, счет импусов и в форме лиандра поступает в льсов прекращается. счетчик 13 импульсов, Одновременновыходное напряжение дифференциаль- . Устройство позволяет. быстро непо. ного усилителя 5 выпрямляется пи средственно в числовом выражении ковцм детектором 7 и поступает на . .без дополнительных вычислений (каккомпаратор 9. Поскольку это напря-. того. требует иэвестная схема) и с жениепревышает напряжение источ- большей точностью, не превышавшей ника 10 опорного напряжения, то вы- . 0,7 Ъ, определить добротность конт- ходной сигнал компаратора 9 отрица ролируемого изделия (резонатора). телец и не поступает на элемент 11 При этом отклонение от среднего зна- ИЛИ, поэтому дифференциальный уси+ . чения добротности, т.е. воспроизво" литель. 5 остается открыться в тече-димость результатов, составляет ние всего времени счета импульсов. 0,35.ВСоставитель Л.Сотникова Редактор М.Бандура Техред Е.Мыцьо гКорректор Ю.МакаренкоЗаказ 3531/44 Тираж 710 . . Подписное ВНИИПИ Государственного комнтета. СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Мю Филиал ППП фПатеитф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4