Оптоэлектронный функциональный вибропреобразователь

ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1288503, кл. С 01 В 21/00, 1986.(57) Изобретение относится к измерительной технике, Целью изобретенияявляется расширение возможностейустройства за счет измерения логарифмического декремента затухания,Оптоэлектронный функциональный вибропреобразователь содержит линейныйгаэоразрядный индикатор (ЛГИ) 1, оптически связанный с фотоприемником2, который жестко закреплен на исследуемом объекте и электрически включен в одно из плеч мостовой схемы 3.При возникновении затухающих механических колебаний объекта фотоприемник 2 также начнет колебаться и его 80134866 засветка будет изменяться в соответствии с этими колебаниями, что приведет к изменению напряжения на выходесхемы 3. Усилитель 4 усиливает выходное напряжение схемы 3 и подаетего на вход ЛГИ 1, изменяя соответствующим образом длину столба светящегося газа с тем, чтобы восстановить начальное состояние схемы 3,Таким образом, сигнал на выходе схемы 3 аналогичен по форме механическим затухающим колебаниям объекта,Первая положительная амплитуда сигнала с выхода схемы 3 запоминается через первый ключ 7 первым амплитуднымдетектором 9, вторая через второйключ 8 - вторым амплитудным детектором 10, откуда они поступают на блок11 деления и далее на блок 12 логарифмирования, где вычисляется лога- Срифмический декремент затухания,Дальнейшие положительные амплитудывйвВсигнала с выхода схемы 3 не поступают на амплитудные детекторы 9 и 1 О,так как сигнал с блока 14 деления 4на "3" закрывает ключи 7 и 8. 2 ил. 001 Ь1 13486Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано для измерения амплитуды и логарифмического декремента свободно затухаюцих колебаний,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет воэможности измерения логарифмического декремента затуханияЙа фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого вибропреобразователя; на фиг.2 - диаграммы работы устрой 10 ства.Оптоэлектронный функциональный15вибропреобраэователь содержит линейный газоразрядный индикатор (ЛГИ) 1,фатоприемник 2, оптически связанныйс ЛГИ 1, мостовую схему 3, в одно изплеч которой включен фотоприемник 2, 20усилитель 4, выход которого связан снходом ЛГИ 1, последовательно соединенные формирователь 5 импульсов,триггер 6 и первьп ключ 7, второйвход которого связан с выходом мостовой схемы 3, входом усилителя 4и входам Формирователя 5 импульсов,второй ключ 8, первый вход которогосвязан с вторым выходом триггера 6и нтарым входом триггера 6, второй ; 30вход связан с выходом мостовой схемы3, первый амплитудный детектор 9,второй амплитудный детектор 10, последовательно соединненные блок 11деления и блок 12 логарифмирования,первый вход блока 11 деления соединен с выходом первого амплитудногодетектора 9, вход которого соединенс выходом первого ключа 7, второйвход блока 11 деления соединен с выходом второго амплитудного детектора10, вход которого соединен с выходомвторс 1 го ключа 8, последовательносоединенные блок 13 дифференцирования и блок 14 деления на три, выход 46которого связан с третьими входамипервого и второго ключей 7 и 8, входблока 13 дифференцирования связан свыходом Формирователя 5 импульсови первым входом триггера 6.50Устройство работает следующим образом,При отсутствии механических колебаний объекта Фотоприемник 2 освещенстолбом светящегося газа ЛГИ 1 наполовину. При этом схема 3 находитсяв состоянии, близком к равновесному,На выходе схемы 3 присутствует напряжение, определяемое коэффициентом 60статизма системы ЛГИфотоприемник мост - усилитель, Это напряжение усиленное усилителем 4, питает ЛГИ 1 так, что столб светящегося газа распространяется на расстояние 1 вдоль ЛГИ.При возникновении затухающих механических колебаний объекта фотоприемник 2, связанньп с ним жестко, также начинает колебаться, при этом его засветка изменяется в соответвии с этими колебаниями. При движении фотоприемника 2 вдоль распространения свечения ЛГИ 1 его освещенность уменьшается, а при движении навстречу распространения свечения освещенность Фотоприемника 2 увеличивается, Это приводит к изменению состояния схемы 3, выходное напряжение которой повторяет изменение освещенности фотоприемника 2, т.е, его изменения по величине и форме соответствуют механическим затухающим колебаниям объекта, Напряжение на выходе схемы 3 усиливается усилителем 4, подается на вход ЛГИ 1, изменяя соответствующим образом длину столба снетящегося газа с тем, чтобы восстановить начальное состояние схемы 3. Напряжение на выходе схемы 3 представляет собой электрический двухполярньп затухающий сигнал, аналогичный по форме механическим затухающим вибрационным перемещениям объекта. Следовательно, задача нахождения механического логарифимического декремента затухания сводится к нахождению логарифмического декремента затухания кривой 111 (фиг, 2 а). Для этой цели необходимо прежде всего найти отношение Б, к 11 , В схеме эта осуществляется следуюцим образом,С выхода схемы 3 сигнал поступает на вход Формирователя 5, выходное напряжение которого имеет прямоугольную Форму, одинаковую амплитуду и положительную полярность, Это напряжение поступает на первый вход Р- триггера 6, которьп опрокидывается передним фронтом прямоугольных импульсов 1 (фиг, 2 б), С момента прихода первого импульса и до момента прихода второго импульса на первом выходе Д триггера 6 имеется сигнал (Фиг. 2 в), которьп открывает ключ 7, и напряжение Ц через ключ 7 прохо-. дит в первый амплитудный детектор 9, На выходе первого амплитудного де3 13тектора 9 имеется напряжение, пропорциональное 11 и поступающее напервый вход блока 11 деления, Ана-.логовый амплитудный детектор обладает свойством запоминания амплитудного значения напряжения, что обеспечивается большой постоянной временицепи разряда его конденсатора. По-этому с приходом второго импульсаформирователя 5, когда триггер 6 изменит свое состояние, на его первомвыходе Ц, импульс отсуствтует и ключ7 закрывается, на выходе первогоамплитудного детектора 9 сохраняется напряжение, пропорциональное 0Второй импульс формирователя 5 перебрасывает триггер 6 и теперь появляется сигнал на втором выходе Ц, который открывает второй ключ 8, ивторая положительная амплитуда напряжения 1.1 начинает проходить вовторой амплитудный детектор 1 О, навыходе которого появляется напряжение, пропорциональное 11 нлс, Оно поступает на второй вход блока 11 деления, выходное напряжение которогодает величину, пропорциональную отношению Ьчкс, /11 нщ последняябудет прологарфимирована блоком 12Логарифмирование даст логарифмический декремент затухания,Напряжение с выхода формирователя5 поступает также через блок 13 дифференцирования на блок 14 деления натри фиг. 2 д). Поэтому, когда проходит третий импульс формирователя5, на вход блока 14 поступает третийкороткий импульс 11 (фиг, 2 д).Блок 14 срабатывает, на его выходепоявляется сигнал, который закрываетключи 7 и 8, прекратив тем самым про 486604пуск третьей положительной амплитудынапряжения 1.1 в блоки 9 и 1 О,формула из обретенияОптоэлектронный функциональныйвибропреобразователь, содержащий источник оптического излучения, выполненный в виде линейного газоразрядного индикатора, связываемый с объектом фотоприемник, оптически связанный с линейным газаразрядным индикатором, последовательно соединенные15 мостовую схему и усилительф выходкоторого связан с входом линейногогазоразрядного индикатора, фотоприемник включен в одно из плеч мостовойсхемы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабженпоследовательно соединенными формирователем импульсов, триггером, первым ключом, первым амплитудным дер 5 тектором, блоком деления и блокомлогарифмирования, последовательносоединенными вторым ключом и вторымамплитудным детектором, последовательно соединенными блоком дифференцирования и блоком деления на три,выход которого связан с третьим входом первого ключа и третьим входомвторого ключа, второй вход которогосвязан с вторым входом первого ключа, входом формирователя импульсов;и выходом мостовой схемы, первыйвход связан с вторым выходом триггера и вторым входом триггера, первыйвход которого связан, с входом блока40дифференцирования, выход второгоамплитудного детектора связан с вторым входом блока деления,ка 4/5 Проектная,венно-полиграфическое предприятие, г. Ужго изв 181/40 Тираж 499НИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Н) Р Подпиомитета СССРоткрытийушская наб д