Устройство для формирования спектра широкополосной случайной вибрации

/О осударствеиный ноететСовета Министров ССОпо делан изобретенийи открытий 23) Приоритет) Опубликовано. С, Урецкий я Р. В. Мнекн анскнй ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А, Н, Туполева 1) Заявитель(54) 4 СТРО 1 СТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТ ШИРОКОПОЛОСНОЙ СЛУЧАЙНОЙ ВИБРАЦИ Изобретенне относятся к внбрацнонной юхннке н может быть использовано прн испытании обьектов с ломошью шнрокопояосной случайной вибрации.Известны устройства для формирования спектра широкополосной случайной вибрации в которых формирование спектра производи ся параллельными каналами, содержащнмн фильтры усилители, козффнцнент передачи которых определяет уровень спектральной плотности вибрации в полосе пронускання каждого фильтра-уснлнтеля имеющего, квк правило, характеристику Полосы пропусквння, отличную от прямоугольной 111.В таких устройствах непрямоугольность характеристики фильтров приводит к гому, что фильтры остальных каналов влияют на точность задания спектральной плотности в данном канале, т.е. на точность формировання спектра в заданной точке частотного диапазона.Наиболее близкнм к изобретенню по тех ннческой сущности является устройство для формнровання широкополосной случайной вибрации, содержащее параллельные каналы формирования, в каждой нэ которыя входят генератор белого шума, подключенный к нему перестрвнваемый по частоте, н полосе пропусканна фильтр-усилитель с 5 управляемым .коэффициентом передвчн задатчик уровня н элемент сравнения, один нэ входов которого. подключен к звдвтчнку уровня, а выход - к управляющему входу фильтра-усилителя,:-.общий сумматор, к вхо- О двм которого подключены выходы фильтров-уснлнтелей всех канадов, в к выходу- усилитель мошностн, вибратор я цепи коррекция взаимного влияния каналов, каждая нз которых включает канальный сумматор, 5 на входы которого подаются сигналы свыходов фнльтров-уснлнтелей остальных каналовн с выхода которого сигнал подается . на вход фильтра-уснлнтеля своего канала, Второй вход алемента сравнения О подключен к выходу измерителя дисперсии.Сформированный широкополосный сигнал подается через уснлигель мощности на вибратор, воспроизводящий широкополосную случайную внбрвцню с заданным спект- ром ЮНедостатком известного устройстваявляется то, что спектральная плотность задается не в точках частотного диапазона,а в полосах, определяемых полосамипропускания фильтра-усилителя, и усредненй в пределах атой полосы. Еслиснекхрапьная плотность спектра задана в конкретныхточках, точность формироваевя спектра будет зависеть от шириныпсари пропускания фильтра-усилителя и от 10того как сильно отличается характеристика фильтра-усилителя от прям.оугольной.Целью изобретения является повышениетрчности формирования спектра в заданныхточках частотного диапазона случайной 15вибрации.Поставленная цель достигается тем, чтов каждую иэ цепей коррекции введены инвертор, вход которого подключен к выходуканального сумматора, а выход - к второму 20входу элемента сравнения, и делителя напряжения, каждый из которых подключен своимвыходом к одному из входов канальногосумматора, а входом - к выходу эадатчика уровня другого канала,25На чертеже приведена функциональнаясхема устройства.Устройство содержит параллельныеканалы формирования, в каждый иэ которых входят генератор 1 белого шума,30фильтр-усилитель 2, эадатчик 3 уровняи элемент 4 сравнения, общий сумматор 5,усилитель 6 мощности, вибратор 7 и цепикоррекции взаимноговлияния каналов, вклю.чающие каждая инвертор 8, кайальный сумматор 9 и делители 10.Сигнал генератора 1 белого шума черезфильтр-усилитель 2 подается на общий сумматор 5, выходной сигнал которого черезусилитель 6 мощности поступает на Вибратор 7, создающий соответствующую формируемому спектру вибрацию, Спектральнаяплотность в заданной точке задается центральной частотой полосы пропускания и коэффициентом передачи" фильтра-усилителя2,который определяется величиной напряженияна его.управляющем входе, снимаемого сэлемента 4 сравнения, На один из входовэлемента 4 сравнения поступает напряжениезадатчика 3 уровня, определяющего уровень50спектральной плотности в точке рабочегодиапазона частот формируемого спектра,соответствующей центральной частоте полосы пропускания фильтра-усилителя, безучета влияния соседних каналов, На другойвход элемента 4 сравнения через инвертор 8 с канального сумматора 9 подаетсянапряжение, величина которого соответствуетсуммарному влиянию на данный канал всехостальных каналов, определяемому делителя60 ми 10, подключенными своими входами кзадатчикам 3 уровня других каналов, а выходами - к канальному сумматору 9 своегоканала,Устройство работает следующим образом.Все фильтры-усилители 2 перестраиваю 1ся ло частоте таким образом, чтобы ценъральные частоты полос пропускания фильтровусилителей соответствова.и задаваемым точкам рабочего диапазона частотр формируемого спектра, при этом подбирается и ширинаполосы пропускания, Задатчиком 3 уровнязадается уровень спектральной плотности всоответствующей точке. Затем задаетсяуровень спектральной плотности в следующей точке, При этом, если из за непрямоугольности. характеристики фильтра-усилителя 2, вновь регулируемый канал оказываетвлияние на предыдущий, сигнал с задатчикауровня 3 вновь регулируемого канала черезделитель ХО, коэффициент деления которогосоответствует степени влияния одного канала на другой, поступит на канальный сум=матор 9 и через инвертор 8 поступит наэлемент 4 сравнения, как напряжение сполярностью, противоположной полярностинапряжения, снимаемого с задатчика 3 уровня, Это напряжение уменьшит напряжение,подаваемое на управляющий вход фильтраусилителя 2 ранее построенного каналана величину влияния вновь настраиваемогоканада, в результате чего на сумматоре 8сигнал, снимаемый с фильтра-усилителяранее настроенного канада, уменьшится навеличину, соответствующую дополнительному сигналу. центральной частоты ранеенастроенного фильтра-усилителя, поступающей на сумматор 5 с вновь настраиваемого фильтра-усилителя, и на выходе сумматора величина сигнала, соответствующегоранее настроенной точке не изменится.Включение в цепь коррекции взаимноговлияния каналов инвертора и делителей,коэффициенты делейия которых соответствуютвзаимному влиянию между каналами, позволяетповысить точность формирования спектра ширОконолосной случайной вибрации в заданныхточках рабочего диапазона частот.Ф ормула из обре тенияУстройство для формирования спектра широкополосной случайной вибрации, содержащее параллельные каналы формирования, в каждый из которых входят генератор белого шума, подключенный к нему перестраваемый по частоте и полосе пропускания фильтр-усилитель с управляемым коэффициентом передачи, задатчик уровня и элемент5979374 сравнения, один из входов которого подключен к задатчику уровня, а выход - куправляющему входу фильтра-усилителя;общий сумматор, к входам которого подключены выходы фильтров-усилителей всех каналов, а к выходу - усилитель мощности,вибратор и цепи коррекции взаимного влияния каналов, каждая из которых включаетканальн 1 яй сумматор, на входы которогоподаются сигналы с остальных каналов,отличающееся тем,что,сцелью повышения точности формирования.спектра в заданных точках частотного диапазона, в каждую из цепей коррекции введеныинвертор, вход которого подключен к выходу канального сумматора - а выход - к второму входу алемента сравнения, ифделители напряжения, каждый из которых подклю. чен своим выходом к одному из входов канального сумматора а входом к выходу эадатчика уровня другого канала,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: о 1. Авторское свидетельство СССРЖ 438422 кл. С 01 М 7/03, 1972,2. Заявка Жо 2090336/28,кл, С 01 М 7/00 1974, по которой "принято решение, о выдаче авторского15 свидетельства,Составитель И Грузов Редактор Н. Аристова Техред А. Алатырев Корректор;Н. Ковалева"12 Подписн оеомитета Совета Министровтений и открытийРаушская набд, 4/5 ак аз,1 205/32 БНИИПИ Г Тираж 11дарственного ко делам нзобросква, Ж,11303 Филиал Г 1 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Г 1 роектн