Способ измерения параметров затухающих колебаний гармонического осциллятора

СО ОВ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУЬЛИН 7 28ь - н 9 "11 ЗС:Г, " г ТЕНИЯ 1 1 : а , ДОВ ЗАОГО ОС 4) ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельство СССФ 691697, кл. С 01 И 1/10, 1979.Труды института физики АН Грукой ССР, 1960. Т.7, с.59. 11 4 С 01 Н 11/00//С 0(5 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР ТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИИ ГАРМОНИЧЕСК ЦИЛЛЯТОРА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вязкоупругих свойств полимерных материалов. С "целью повьппения точности измерения параметров затухающих колебаний гармонического осциллятора фиксируют не менее трех интервалов времени между моментами прохождения осциллятором фиксированного уровня, смещенного относительно положения равновесия осциллятора, 1 ил.(2) Изобретение относится к измери-тельной технике и может быть использовано для определения вязкоупругихсвойств полимерных материалов.Целью изобретения является повышение точности измерения параметровзатухающих колебаний гармоническогоосциллятора.На чертеже изображено устройстводля осуществления предлагаемого способа измерения.На осцилляторе 1, имеющим возможность совершать крутильные колебаниявокРуг оси, расположенной перпенди-кулярно плоскости чертежа, закрепленозеркальце 2. От осветителя 3 световойлуч падает на зеркальце 2 и, отражаясьот него, попацает на шкалу 4 с закрепленным на ней фотоэлементом 5, Фотоэлемент 5 соединен с формирователем6 импульсов. Один из выходов формирователя импульсов 6 соединен со входами "Пуск" счетчиков 7, 8 и 9 времени, а другой - со входами триггеров10, 11 и 12. Выходы триггеров 10, 11и 12 соединены соответственно с входами "Стоп" счетчиков 7, 8 и 9 времени. Кроме того, выход триггера 10соединен с входом триггера 11, а выход триггера 11 - с входом триггера 12.Местоположение на шкале 4 Фотоэлемента 5 является Фиксированнымуровнем, по которому ведется измерение интервалов времени,Способ осуществляется следующимобразом,В отсутствие колебаний осциллятора 1 отраженный луч попадает на шкалу 4, Фотоэлемент 5 смещается пошкале 4 относительно светового пятна и крепится на ней так, чтобы впроцессе колебаний отраженный лучпересекал Фотоэлемент 5. Затем осциллятор 1 выводят из положения равновесия и после прекращения действиявынуждающей силы он начинает совершать свободные затухающие крутильныеколебания. При этом отраженный луч,перемешаясь по шкале, пересекаетфотоэлемент 5. После первого пересечения его лучом с фотоэлемента 5поступает на вход формирователя бимпульсов. На выходе формирователяб импульсов при этом появляется импульс, который подается только навходы "Пуск" счетчиков 7, 8 и 9 вре- .мени. С этого момента начинаетсяотсчет интервалов времени ГиПри следующем пересечении лучом фо В тоэлемента 5 импульс из Формирователя б подается только на входы триггеров 10 11 и 12, Однако срабатывает при этом единственный триггер 10.,Сигнал с его выхода останавливает 20 счетчик 7 времеки и дает разрешениена срабатывание триггера 11 при поступлении следующего импульса из формирователя 6. Выходной сигнал триггера 11 останавливает счетчик 8 вре мени и дает разрешение на срабатывание триггера 12 при поступленииочередного импульса из формирователяб, после чего останавливается счетчик9 времени. Таким образом, произво- ЗО дят измерения интервалов времени гсчетчиком ,- счет иком 8, ссчетчиком 9.Для определения периода и коэффициента затухакия свободных колебанийиспользуют закон вида35где А - начальная амплитуда колебао40 ний;Т - период колебаний,с 6 - коэффициент затухания;- время, при котором данныйзакон принимает значение А.Так как закон (1) в точках 1 + ,+ , г. +(р принимает одно и то жегзначение, которое лежит на Фиксированном уровне, то получают уравнение,1359685 о где 1. с, - измеряемые интервалы времени,время прохожденияравновесия до фикси.ропанного уровняДалее определяют среднее арифметическое и относительную ошибку величин М М;, М вида27 10вз.п(Т + ср )Т2 фздп =-ЦТ 15 Формула изобретения где Т Способ измерения параметров затухающих колебаний гармонического осциллятора, заключающийся в том, что 20 определяют моменты прохождения осциллятором фиксированного уровня, смещенного относительно положения равновесия осциллятора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 2 б повышения точности измерения, измеряют не менее трех интервалов времени между моментами прохождения осциллятором фиксированного уровня. го деления. При решении уравнения (2) вместоТ необходимо подставить Т. Изменяя Составитель А.Куликовдактор Л,Повхан Техред Л.Сердюкова Корректор А,Обручар Заказ б 148/45исноВНИИПИ Тираж 500 ПодпГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д,4 по113035, - Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 число, которое лежит в интервале от , - до измеренныеинтервалы времени;решение уравнения (2) относительно Ч , которое определяют в интервале от 0.Тдо --методом половинно 2 величину Т в интервале от Т, - Г., дос шагом, равным абсолютной погрешности измерения интервалов времени, подбирают число Т таким образом, чтобы относительная ошибка величин ь М, , была минимальна.В этом случае найденное число Т и среднее арифметическое величин ь Ф Жявляются, соответственно, приближением периода колебаний Т и коэффициента затухания М затухающих колебаний гармонического осциллятора.