Анализатор спектра параллельного действия

 

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ПАРАЛ .ЛЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св. СССР №336609, отличающийся тем что, с целью повышения точности , он снабжен включенным параллельно по входу с широкополосным трактом широкополосным детектором входного сигнала, включенным между его выходе и выходом пикового детектора делителем напряжений, подклю4енным к его(ВЫХОДУ пороговым элементом и включенным между пиковым детектором и широкополосным трактом (Управляемым ключом, а выходы порогового элемента и широкополосного де/тектора подключены к«входам ключа.

092 (И2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН

369 G 01M 700 601R 23 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЯ ИЗОБРКткнил,;

Н ABTQPCHO{NY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»» (61) 336609 (21) 3449750/18 28 (22) 04,06.82 (46) 15.12.83. Бюл. 22 46 (72) Я. С. урецкий и В. Г. Рыгалин (71) Научно-исследовательский инсти тут интроскопии (53) 621.317.361:620.178.5(088.8) 56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 336609, кл. G 01 R 23/00, 1970 (прототий). (54)(57) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА TIAPAJl» ,ЛЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св. СССР 9 336609, отличающийся .тем, что, с целью повышения точности, он снабжен включенным параллельно по входу с широкополосным трактом широкополосным детектором входного сигнала, включенным между его выходом и выходом пикового детектора делителем напряжений, подключенным к его выходу. пороговым элементом и включенным между пиковым детектором и широкополосным трактом ,,управляемым ключом, а выходы порогового элемента и широкополосного де.тектора подключены к.входам ключа.

1060962

Изобретение относится к средствам испытательной техники и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для испытания изделий на воздействие случайных вибраций.

По основному авт. cs. Р 336609 известен анализатор спектра параллельного действия, содержащий широкополосный тракт усиления и подключенные к нему-канальные полосовые фильтры, к выходам которых подключен каскад вьщеления напряжения наибольшего из входных сигналов, выход которого чеРез пиковый детектор подсоединен к входу каскада регулировки усиления шйроконолосного трак- 35 та (1) .

Однако при спектральном анализе широкополосных случайных вибраций с большим динамическим диапазоном распределения мощности по частотам рр в известном анализаторе искажается информация о тех участках спектра, где амплитуды напряжений на выходе канальных фильтров значительно меньше максимальной ввиду того, что автоматическая регулировка усиления осуществляется по максимальному.из напряжений. При проведении виброиспытаний с имитацией широкополосных случайных вибраций необходимо иметь информацию о всех участках спектра, при этом не столь важно измерять узкополосные, даже максимальные участки, так как их вклад в общую энергию вибраций невелик. Известный анализатор не может быть использован при анализе широкополосных случайных вибраций, так как он позволит зафиксировать лишь отдельные уэкополосйые, всплески спектра изме- яемых вибраций. 40

Цель изобретения - повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что анализатор спектра параллельного действия снабжен включенным 45

Ххараллельно по входу с широкополосным трактом широкополосным детектором входного сигнала, включенным между его выходом и выходом пикового детектора делителем напряжений, подключенным к его выходу пороговым элементом и включенным между пиковым детектором и широкополосным трактом управляемым ключом, а выходы порогового элемента и широкополосного детектора подключены к входам ключа.

На чертеже показана структурная схема анализатора.

Анализатор спектра параллельного действия содержит широкополосный . тракт 1 усиления и подключенные к 60 нему параЛлельно канальные полоаовые фильтры 2, к выходам которых поцклю- . чен каскад 3 выделения напряжения наибольшего из входных сигналов, выход которого через пиковый детек- 65 тор 4 подсоединен к входу каскада (не показан) регулировки усиления широкополосного тракта 1 через управляемый ключ 5, параллельно по входу с широкополосным трактом 1, включен широкополосный детектор 6 входного сигнала, делитель 7 напряжений включен между выходами пикового детектора 4 и широкополосного детектора 6, который в свою очередь подключен к первому сигнальному входу ключа 5, а пороговый элемент 8 подключен входом к выходу делителя 7 напряжений, а выходом - к управляющему входу, ключа 5.

Анализатор работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход широкополосного тракта 1 и на вход широкополосного детектора б. С выхода широкополосного тракта 1 сигнал поступает на входы фильтров 2. С выходов фильтров 2 сигналы, пропорциональные составляющим входного сигнала в полосе частот каждого из фильтров, поступают на каскад 3 выделения напряжения наибольшего из входных сигналов, с выхода которого максимальный из всех сигналов через пиковый детектор 4 подается на один из входов делителя 7 напряжений. На другой вход делителя 7 подается сигнал с выхода широкополосного детектора 6. Величина его пропорциональная амплитуде всего входного сигнала в анализируемом диапазоне частот и заведомо больше, чем на выходе каждогО иэ фильтров 2.

Сигнал на выходе делителя 7 пропорционален отношению напряжений сигналов на его входах. Величина порога срабатывания порогового эле"мента 8 выбирается в зависимости от

ОХ

ВЬ! Х(Ч) 02 где U и 0 — сигналы на входах дели °

1 теля 7 напряжений;

U< — сигнал на выходе делителя 7 напряжений.

Отношение — характеризует вид

0<

0 спектра входного сигнала. В случае анализа широкополосных случайных

0 вибропроцессов величина — «1, так

02 как энергия, приходящаяся на долю одного из полосовых фильтров, мала.

В случае анализа узкополосных вибропроцессов эта величина растет и стремится к 1 в случае анализа гармонического сигнала, т.е.

0Х

1060962

Фф

Составитель Г. Боголюбова

Редактор В. Ковтун Техред A.Лч Корректор И. Муска

Заказ 10027/42 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и

Величиной †задаются исходя из

"2 требований к.анализу вибропроцессов..

В случае анализа узкополосных вибропроцессов при достижении опредеи»

5 ленной величины - срабатывает ключ 5,, ri управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента 8, и сигнал с выхода пикового детектора 4 через ключ 5» 1О да регулировки усиления широкополосного тракта 1.

В случае анализа широкополосных вибропроцессов сигнал с выхода широ-. кополосного детектора 6 поступает 15 на вход каскада регулировки усиления широкополосного тракта 1 через нормально замкнутые контакты ключа 5.

В известном анализаторе общее усиление тракта определяется ваксимальным канальным сигналом, что приводит к точному измерению только максимальных узкополосных всплесков: спектра, информация же о всем спект ре широкополосных вибропроцессов теряется. В данном анализаторе, если общая энергия входного сигнала гораздо больше, чем энергия этого сигнала в полосе каждого иэ полосовых фильтров, общее усиление тракта определяется общей амплитудой сигнала на входе, что приводит к искажению .отдельных всплесков, энергия которых незначительна, и точному воспроизведению основного спектра.

Таким образом, оптимальность, предьявляемая к автоматическому анализа тору, заключается в минимизации функционала погрешности о где 6 (ц ) - измеряемый спектр входЫ ного сигнала.; 6„д„(<а ) - измеренный спектр.