Устройство для программных испытаний изделий в автоколебательном режиме

(19) 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕП ТОРСК 913711/24-28(21) (22) (46) птимизации роиств и авт строик лебани собизделспыт уемьгх ственных кпри работеапазоне, икад. Цель ническии устроис рекрываостигае а в частотно ем несколько я тем, что в им. н В. П. Боль620. 178.Авторское содер прео 4 пе ойф н овател реве бразосвидетельство С 01 М 7/00, 1 О ДЛЯ ПРОГРАММ В АВТОКОЛЕБАТЕЛ рсивныиватель 2, к ТРОЙ ЗДЕЛ СПЫь 10, пре в разнона ора 12 и к 5 сравн ТАНИЙРЕЖИМЕ(57) И НО ные лок 6введен тение относ ы к мы ния 1тель зова ыть змерительный бло ий блоки 14 и 19 истиконансдл н ения,чением п наче стот р функ- с второй ф лок 18 с огран щ преобразова ный переключат рую цио ж ко елью изобретен е области прим ь 7. 1 ил ляе асши ре 1 инст (72) (53) (56) Мф 89 Бюл, У 1ский электр .И.ульяновааков (088.8) роиствоходнойный блоключателряженияинтегра и вы- линей- пере напоки, два програмы второй и тре- интегри 1 136493Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения характеристик изделий по значению частот реэонансЬ ных колебаний.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет оптимизации фазовой автоподстройки на частоту собственных колебаний испытуемых изделий при работе устройства в частотном диапазоне, перекрывающем несколько декад.На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства.Устройство содержит входной механоэлектрический преобразователь 1, выход которого подключен к входу первого измерительного блока 2 и через резистор 3 к входу нелинейного блока 4. Выход первого измерительного блока 2 подключен к первому входу первого блока 5 сравнения, второй вход которого соединен с первым входом бло ка 6 программы. Вход нелинейного блока 4 подключен к выходу второго реверсивного мостового переключателя 7, а также через резистор 8 к входуфункционального преобразователя 9.Выход нилинейного блока 4 подключен к входу первого реверсивного мостового переключателя и к входу второго реверсивного мостового переключателя 7. Одна диагональ первого ревер 35 сивного мостового переключателя 10 подключена к выходу преобразователя 11 напряжения в раз 1 онаправленные токи, а выход его - к входу первого интегратора 12, выход которого под ключен к входу функционального преобразователя 9 и к входу второго измерительного блока 13. Выход второго измерительного блока 13 подключен к первому входу второго блока 14 срав нения, к второму входу которого подключен выход "+" источника 15 разно- полярного напряжения. Оба выхода источника 15 разнополярного напряжения подключены через резисторы 16 и 17 к диагонали второго реверсивного мостового переключателя 7. Выход второго блока 14 сравнения через интегрирующий блок 18 с ограничением подключен к первому входу третьего блока 19 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока Ь программы, а выход - с входом преобразователя 11 напряжения в разнонаправленные то 9 2ки. Выход функционального преоразователя 9 подключен к первому входу блока 20 умножения, второй вход которого через второй интегратор 21 подключен к выходу первого блока 5 сравнения, а выход блока 20 умножения к входу выходного электромеханического преобразователя 22.Устройство работает следующим образом.Перед включением устройства к испытуемому изделию подсоединяются преобразователи 1 и 22, в результате чего изделие оказывается включенным в замкнутый контур из элементов 1, 3, 4, 10, 12, 9, 20 и 22. Начальная частота автоколебаний в этом контуре устанавливается напряжением Б 4 с второго выхода блока 6 программы.В начале работы устройства на выходе интегрирующего блока 18 с ограничением формируется уровень +Б, , а на выходе третьего блока 19 сравнения выходное напряжение Б 14 П 4 + + Б, . Напряжение П, преобразуется преобразователем 11 в разнонаправленные токи одинаковой величины +При включении устройства нелинейный блок 4 устанавливается в одно из двух устойчивых состояний, например характеризуемое положительным выходным потенциалом +0. Это вызывает поступление на вход первого интегратора 12 через первый реверсивный мостовой переключатель 10 тока + При этом напряжение Б на выходе интегратора будет изменяться по линейному закону в отрицательную сторону до момента, когда напряжение Бз на входе не- линейного блока 4 изменит знак и станет отрицательным. Тогда произойдет переключение нелинейного блока 4 в другое устойчивое состояние, характеризуемое отрицательным выходным потенциалом - Б. Следовательно, через первый реверсивный мостовой переключатель 10 будет протекать ток -д с5 входа первого интегратора 12 и на вы" ходе первого интегратора 12 напряжение начнет меняться в положительнуюсторону до очередного переключения нелинейного блока 4,Амплитуда треугольных колебаний на выходе первого интегратора 12 регулируется через второй реверсивный мостовой переключатель 7 за счет изменения величины напряжения +Б д с выходных шин источника 15 разнополяр3 13649 ного напряжения. Второй измерительный блок 13 преобразует напряжение 0,ь в сигнал положительной полярности П(, величина которого равна амплитуде треугольного сигнала. Поэтому по прошествии периода колебаний сигнал на ныходе второго блока сравнения Б (1= Б- Боказывается равным нулю. Испытуемое изделие будет нозбуж даться сигналом синусоидальной формы Б(, который через блок 20 умножения прикладывается к входу выходного электромеханического преобразователя 22. По мере раскачки изделия увеличивается амплитуда сигнала с выхода входного механоэлектрического преобразователя 1, Этот сигнал через резистор 3 прикладывается к входу нелинейного блока 4. В автоколебательном контуре возможны три случая установления частоты автоколебаний, которая равна собственной частоте испытуемогого изделия.В первом случае напряжением У за даются такие величины токов +1 поступающих через первый реверсивный мостовой переключатель 10 на вход первого интегратора 12, что амплитуда треугольного сигнала У, равна задан- Зрьной величине Уд при любой амплитуде сигнала Б с выхода входного механоэлектрического преобразователя 1. При этом фазовый сдвиг между сигналами У, и Бравен /2, что характерно35 для автоколебаний с частотой собстственных колебаний испытуемого изделия, когда преобразователь 1 работает в режиме аксельрометра.Во втором случае напряжением У задаются такие величины токов +1 поступающих через первый реверсивный мостовой переключатель 1 О на вход перного интегратора 12, что амплитуда треугольного сигнала в переходном процессе оказывается меньше заданной величины У при любой амплитуде сигДнала Бс выхода механоэлектрического преобразователя 1. При этом фазовый сдвиг между сигналами П и Ц оказывается меньше /2, что характерно для автоколебаний с частотой, ниже частоты собственных колебаний испытуемого изделия, когда преобразователь 1 работает н режиме аксельрометра. В результате измерения амплитуды сигнала Пвторым измерительным блоком 13 и сравнения выходного сигнала Бблока 13 с задаваемым уровнем У на выходе второго блока сравнения формируется сигнал Ь, = БЭтот сигнал Б, , приложенный к входу интегрирующего блока 18 с ограничением, вызывает увеличение уровня напряжения на его выходе. Поэтому нарастает сигнал У, = У 4+ У приложенный к входу преобразователя напряжения н разнонаправленные токи, а следовательно, и крутизна изменяющегося напряжения на выходе первого интегратора 10. Как следствие, увеличивается частота автоколебаний вконтуре до момента, когда амплитуда 0, не достигнет установленного значения П.Третий случай установления частоты автоколебаний возможен, если в переходном процессе амплитуда сигнала на выходе первого интегратора превысит ,установленное значение Б. При этом фазовый сдвиг между сигналами У, и Г оказывается больше /2, что характерно для автоколебаний с частотой, выше частоты собственных колебаний испытуемого изделия, когда преобразователь 1 работает в режиме аксельрометра. Последующий процесс настройки амплитуды колебаний Б, а следовательно, и частоты автоколебаний, аналогичен указанному для второго случая.Регулиронание амплитуды испытуемого изделия в соответствии с программой осуществляется после настройки на частоту собственных колебаний с помощью канала регулировки уровня возбуждения. Для этого измеряется амплитуда сигнала С с выхода преобразователя 1 с помощью первого измерительного блока 2. Выходной уровень напряжения с выхода блока 2 сравнивается с помощью первого блока 5 сравнения с сигналом с первого выхода блока 6 программы. На выходе блока 5 формируется сигнал рассогласования, если уровень колебаний испытуемого иэделия не соответствует заданному по данной ступени нагружения. Этот сиг-т нал рассогласования, прикладываемый к входу второго интегратора 21, вызывает изменение выходного напряжения на выходе интегратора 21 и следовательно изменение коэффициента передачи блока 20 умножения до момента, когда сигналы с первого выхода блока 6 программы и выхода первого измерительного блока 2 не окажутся равнымиФормула изобретения Составитель А.ШароватовТехред М.Дидьпс Корректор В Вутяга Редактор В,Ланко Заказ 6589/35 Тираж 847ВНИИЛИ осударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Проиэводственн-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 В 136493 по величине. Переход к следующей ступени нагружения осуцествляется за счет изменения величины напряжения на первом выходе блока 6 программы.В Устройство для программных испытаний изделий в автоколебательном ре жиме, содержащее выходной электромеханический преобразователь, соединенные последовательно входной механоэлектрическцй преобразователь, нелинейный блок, первый реверсивный мостовой переключатель, у которого одна диагональ подключена к выходу преобразователя напряжения в разнонаправленные токи, и первый интегратор, атакже канал регулировки уровня возбуждения, включающий последовательносоединенные первый измерительныйблок, подключенный к выходу входногомеханоэлектрического преобразователя,первый блок сравнения, к второму вхо- Вду которого подключен первый выходблока программы, и второй интегратор,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью расширения области применения,в него введены источник разнополярного напряжения, второй измерительный 96блок, второй блок сравнения, интегрирующий блок с ограничением и третий блок сравнения, включенные последовательно между выходом первого интегратора и входом преобразователя напряжения в разнонаправленные токи,функциональный преобразователь с входом, подключенным к выходу первогоинтегратора, блок умножения, у которого входы соединены с выходами функционального преобразователя и второгоинтегратора, а выход подключен к входу выходного электромеханическогопреобразователя, второй реверсивныймостовой переключатель, вход которогоподключен к выходу нелинейного блока,выход соединен через первый резисторс выходом первого интегратора и свходом нелинейного блока, подключенным через второй резистор к выходувходного механоэлектрического преобразователя, а вторая диагональ черезтокозадающие резисторы соединена свыходными шинами источника разнополярного напряжения, при этом одна выходная шина источника разнополярногонапряжения соединена с вторым входомвторого блока сравнения, а второйвход третьего блока сравнения подключен к второму выходу блока программы.