Цифровой измеритель добротности резонансной системы

) С 01 К 27/26 с ЕТЕЛЬСТВУ У ВТОРС ГОСУДАРСТВЕЙНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 918888, кл. С 01 К 27/26, 1982,Мирский Г,Я, Радиоэлектронныеизмерения, М., "Энергия", 1975,с. 502-503,(54)(57) 1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ, содержащий блок управления, амплитудный детектор, блок сравнения и триггер, причем выход блока управлениясоединен с первым входом триггера,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и расширения частотного диапазона измерений,в него введены логарифмирующий блок,блок привязки к нулевому уровню,усилитель-ограничитель, цифровойизмеритель интервала времени, причемвыход блока управления соединен также с одной входной клеммой для подключения исследуемой резонансной системы, другая входная клемма соединена с входом усилителя-ограничителяи с входом амплитудного детектора,166011 А НИЯвыход которого соединен с входомлогарифмирующего блока, выход которого соединен с входом блока привязки к нулевому уровню, выход которогосоединен с входом блока сравнения,первый выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которогосоединен с первым входом цифрового.измерителя интервала времени, второй вход которого соединен с вторымвыходам блока сравнения, третий входцифрового измерителя интервала времени соединен с выходом усилителяограничителя,2, Цифровой измеритель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что цифровой измеритель интервала времени содержит два элемента И, генератор счетных импульсов, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок и цифровой индикатор, причем выход первого элемента И соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, выход аналогоцифрового преобразователя соединен с вторым входом вычислительного блока, выход второго элемента И соединен с третьим входом вычислительногоблока, выход генератора счетных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, 1166011Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров механических и электрических колебаний систем,Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона измерений.На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема цифрового измерителя добротности резонансОной системы", на фиг, 2 - временньедиаграммы, поясняющие его работу,Цифровой измеритель добротностирезонансной системы состоит из последовательно соединенных блока 1 управления, исследуемой резонанснойсистемы 2, амплитудного детектора 3,логарифмирующего блока 4, блока 5привязки к нулевому уровню, блока 6сравнения., триггера 7, цифровогоизмерителя 8 интервала времени, усилителя-ограничителя 9. Блок 6 сравнения состоит из компаратора 10 иисточника 11 опорного постоянногонапряжения. Цифровой измеритель 8интервала времени состоит из генератора 12 счетных импульсов, второгоэлемента И 13, первого элемента И 14,микро-ЭВМ 15, цифрового индикатора16, аналого-цифрового преобразовате- З 0ля 17, усилителя-ограничителя 18.Цифровой измеритель добротностирезонансной системы работает следующим образом.Импульсы блока 1 управления (гене-З 5ратора) с периодом Т возбуждают исследуемую резонансную систему 2, навыходе которой возникают свободныезатухающие колебанияЦ= Ае зепипри ОЫТ, 40где А - амплитуда колебаний в момент времени 14,с - коэффициент затухания;й - резонансная частота.Учитьвая, что коэффициент затухания резонансной системы 6,связан с добротностьюсоотношениеме(= - =КЬ ЕТ,50напряжение на выходе исследуемой резонансной системы 2 имеет видХ 1ЯТзпцпри ОТ,В результате детектирования напряжения 0(3 амплитудным детектором 3 напряжение на его выходе изменяетсяпо следующему закону:УсЦ =Ае о при 0(Т,Напряжение 0 с выхода амплитудного детектора 3 логарифмируется логарифмирующим блоком 4, в результатечего напряжение на его выходе определяется(Е) = В- - при 0 (( ТТ 14где В=1 пА,оНапряжение Н .с выхода логарифмического блока 4 поступает на блок5, в котором осуществляется привязкаэтого напряжения к нулевому уровню,т.е.осуществляется опеарция В=О и напряжение на выходе блока 5 имеет следующий внд:= -- при 0(Т,ьйТ,Напряжение Н с выхода блока 5подается на компаратор 10, где оносравнивается по амплитуде с опорнымпостоянным напряжением 0 , вырабатываемым источником 11 опорного постоянного напряжения, и в момент их равенства компаратор 10 изменяет своесостояние.Триггер 7 устанавливается в единичное состояние импульсом от генератораи возвращается в нулевое состояниеимпульсом от компаратора 10 в моментравенства напряжений 0(1) и 0 О наего входах,и на выходе триггера 7формируется импульс с длительностьюЯТ 1ь оЛЕдиничный импульс с длительностьюс выхода триггера 7 разрешает прохождение через элемент И 14 импульсов от генератора 12 счетных импульсов, которые поступают в микро-ЭВМ и под-, считываются в ней.Свободные затухающие колебания с исследуемой резонансной системы 2 поступают на усилитель-ограничитель 18, на выходе которого напряжение имеет вид прямоугольных импульсов с периодом, равным периоду затухающих колебаний исследуемой резонансной системы 2, который разрешает прохождение через элемент И 13 импульсов от генератора 12 счетных импульсов, которые поступают в микро-ЭВМ и подсчитьваются в ней, Аналого-циФровой преобразователь 17 осуществляет ввод эначе11660ния опорного постоянного напряженияв цифровом коде в микро-ЭВМ 15.Микро-ЭВМ 15 вычисляет добротность и резонансную частоту исследуемой резонансной системы по формулам 5Г(О Т оо 10Цифровой индикатор 16 индицирует значения добротности и резонансной частоты исследуемой резонансной системы 2.Использование предлагаемого цифро вого измерителя добротности резонанс- ной системы обеспечивает по сравнению с используемым в настоящее время измерителем добротности Е 9-5 ряд . преимуществ. Ошибка измерения до бротности и резонансной частоты уменьшается от 10 до 0,1-0,157 за счет автома 11 4тизации процесса измерения и уменьшенияметодической и инструментальной погрешности измерения, Устранение ручной механической настройки измерителя значительно повышает производительность измерений и позволяет применить предлагаемый цифровой измеритель добротности в автоматйзированных системах контроля, Кроме того, предлагаемый. цифровой измерительдобротности по сравнению с известнымобладает дополнительным преимуществом, состоящим в том, что для получения результата измерения достаточно одноразового возбуждения исследуемой резонансной системы, Это такжеповышает производительность измерений, особенно в тех случаях, когдаисключено повторное проведение эксперимента или его воспройзведениетребует больших материальных затрати времени.116 б 011 орокина оставите ехред И.А Самборская ре ош одписное 5 Патент", г. Ужгород, уч, Проектная,Редактор Н.Заказ 4305/3 Тираж 748 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 1,3035, Москва, Ж, Раушомитета СССоткрытийкая наб д