Устройство для определения собственных частот

/ АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(72) П. С. Кожевников и С. А. Королев (56) Авторское свидетельство СССР М 723493, кл, 6 01 Р 10/04, 1978.Виттер А. С, Цифровой частотомер инфраниэких частот. Контрольно-измерительная техника, 1979, й. 26, г, Львов, Вища школа,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ(57) Использование: изобретение относится к устройствам определения собственных частот колебаний и может быть использовано в измерительной и контрольной аппаратуре для проверки на отсутствие повреждений различных конструкций, Сущность изобретения: устройство для определения собственных частот содержит преобразователь 1 колебаний в электрический сигнал, генератор тактовых импульсов 2, счетчики 3 и 4, индикатор 5, элементы совпадения 6, 8, формирователь сигнала 9, также аналоговые компараторы 10 и 11, одновибратор 12, Р- триггер 13, йЯ-триггер 14 и преобразователь кодов 15, Устройство формирует усредненную оценку частоты колебаний, причем обеспечивается высокая достоверность функционирования, так как исключа- ф ется начальный момент колебаний, 2 ил.Изобретение относится к устройствам периода, а выход одновибратора 19 соедиопределения собственных частот колеба- нен со вторыми входами первого и второгоний и может быть использовано в измери- элементов совпадения 6 и 7, выход генерательной и контрольной аппаратуре для тора тактовых импульсов 2 соединен со втопроверки на отсутствие повреждений раз рым входом третьего элемента совпаденияличных конструкций, 8, вцход которого соединен со счетным вхоЦелью изобретения является повыше- дом первого счетчика 3,ние достоверности функционирования, Устройство для определения собстНа фиг. 1 представлена структурная венных частот работает следующим обрасхема устройства; на фиг. 2 - временные 10 зом.диаграммы, поясняющие работу устройст- Преобразователь 1 устанавливается нава, исследуемом объекте и с помощью ударногоУстройство для определения собствен- воздействия на него обеспечивается возных частот, содержащее преобразователь 1 буждение собственных колебаний (20). Поколебаний в электрический сигнал, генера явление сигнала в момент ударатор тактовых импульсов 2, первый 3 и вто- вызывает срабатывание компаратора 10рой 4 счетчики, индикатор 5, первый 6, (21), выходной сигнал которого запускаетвторой 7 и третий 8 элементы совпадения, одновибратор 12, выходной сигнал (22) коформирователь сигнала 9, а также первый торого вызывает сброс счетчиков 3 и 4 и по10 и второй 11 аналоговые компараторы, 20 заднему фронту выходного импульса переодновибратор 12, О-триггер 13, КЯ-триггер ключение триггера 13 в единичное состоя 14 и преобразователь кодов 15, выходы и ние (23). До этого момента импульсы (24) свходы которого соединены соответственно выхода компаратора 11 не проходят черезс информационными входами индикатора 5 элемент 6. После переключения (23) триггеи выходами первого счетчика 3, причем пер ра 13, что свидетельствует о том, что перевый вход преобразователя, кодов 15 соеди- ходной процесс установления собственныхнен со 9 й-ым выходом счетчика 3, где й - колебаний, связанный с взаимодействием.коэффициент усреднения результатов, вхо- объекта и устройства возбуждения колебады сброса счетчиков 3 и 4 соединены с вц- ний, окончен,ходом одновибратора 12, который соединен 30 Переход выходного сигнала через нулес тактовым входом О-триггера 13, О вход и вой уровень вызывает переключение компавыход которого соединены соответственно ратора 11, и выходной сигнал последнегос шиной 16 единичногологического сигнала запускает одновибратор 18, по переднемуи первым входом первого элемента совпа- Фронту выходного сигнала которого запудения 6, выход которого соединен с Я вхо скается одновибратор 19, который формидом В 5-триггера 14, й вход которого рует короткий импульс (26), которыйсоединен с выходом 1 о 9 й-ого разряда вто- свидетельствует о наличии нового периодарого счетчика 4 и входом разрешения запи- колебаний. Поскольку длительность импульси индикатора 5, счетный вход второго санавыходеодновибратора 18 относительносчетчика 4 соединен,с выходом второго эле велика и он выполнен без перезапуска, снимента совпадения 7, первый вход которогожается вероятность прохождения черезсоединен с выходом ЯЯ-триггера 14, кото- элемент И 6 импульса, соответствующегорый соединен с первым входом третьего ложному переходу через нулевой уровень.элемента совпадения 8 и входами сброса Таким образом, после переключенияО-триггера 13 и одновибратора 12, вход за триггера 13 первым же импульсом с выходапуска которого соединен с выходом первого одновибратора 19 переключается триггераналогового компаратора 10, который вы (25) и начинается формирование кодаполнен по схемес положительной обратной (27) периода в счетчике 3 и счет периодовсвязью, и вход которого соединен свыходом (28) в счетчике 4. Поскольку считывание инпреобразователя колебаний 1 и входом вто- .50 Формации со счетчика Э осуществляется сорого аналогового компаратора 11, второй сдвигом нао 9 й разрядов, на вход преобвход которого соединен с шиной 17 нулево- . раэователя кодов 15 поступает кодусреднего сигнала, а выход соединен с входом Фор- ния оценки периода Тс по М отсчетам, Послемирователя сигнала 9, который выполнен того,как счетчик 4 отсчитает М периодов,в виде двух одновибраторов 18 и 19, кото выходной сигнал с него обеспечивает перерые соединены последовательно, причем запись оценки частоты (преобразователь .первый 18 выполнен Формирующим им- кодов .15 обеспечивает. формирование напульс с длительностью, большей полупери- его выходе кода, обратного входному) в па-ода минимально возможной частоты мять индикатора 5. Код на выходе преобраколебаний, но меньшей длительности этого зователя кодов равенСМ =- -Ргде Р - двоичный код с выхода счетчика 3,Й Тс т,й 5М - двоичный код на выходе преобразователя кодов 15;Т - период собственных колебанийобъекта, воздействующего на датчик;т - частота тактовых импульсов генератораф С - константа, зависящая от выбораединиц измерения.Одновременно сбрасывается триггер 1514, и дальнейший счет прекращается.Таким образом, устройство формируетусредненную оценку частоты колебаний,причем обеспечивается повышенная достоверность, так как исключается начальный 20момент колебаний, когда колебания не установились и в который обеспечивается автоматический запуск устройства, а такжеподавляется влияние помех и шумов, вызывающих ложные срабатывания компаратора 11,Формула изобретен ияУстройство для определения собственных частот, содержащее преобразователь.колебаний и в электрический сигнал, генератор тактовых импульсов, первый и второйсчетчики, индикатор, первый, второй и третий элементы совпадения, формирова- .тель сигнала, отл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения достоверности иэмерений, в него введены первый и второйаналоговые компарато ры, одновибратор, Отриггер, ВЗ-триггер и преобразователь кодов, выходы и входы которого соединены соответственно с информационными входами индикатора и выходами первого счетчика, причем первый вход преобразователя кодов соединен с 1 од Й-м выходом этого счетчика, где Й - коэффициент усреднения результатов, входы сброса счетчиков соединены с выходом одновибратора, который со.единен с тактовым входом О-триггера, О-вход и выход которого соединены соответственно с шиной единичного логического сигнала и первым входом первого элемента совпадения, выход которого соединен с Я-входом ЙЯ-триггера, В-вход которого соединен с выходом одй-го разряда второго счетчика и входом разрешения записи индикатора, счетный вход второго счетчика соединен с выходом второго элемента совпадения, первый вход которого соединен с выходом ЯЯ-триггера, который соединен с первым входом третьего элемента совпадения и входами сброса О-триггера и одновибратора, вход запуска которого соединен с выходами первого аналогового компаратора, вход которого соединен с выходом преобразователя колебаний и входом второго аналогового компаратора, второй вход которого соединен с шиной нулевого сигнала, а выход соединен с входом о формирователя сигнала, который выполнен в виде двух последовательно соединенных одновибраторов, а выход формирователя импульса соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадения, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элемен- та совпадения, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика,1810877 цидаюаРедактор Т Корректор М, Петроваа акаэ 1445 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательскийкомбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. Ньиве Ию Фифаюук иаИЮ ригль Ьвюпфапще дна Ф- арцггерюЯ Йад агорераРюаауу Составитель П, Кожевниковехред М,Моргентал