Оптоэлектронный функциональный вибропреобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение возможностей устройства за счет измерения логарифмического декремента затухания. Оптсэлектронный функциональный вибропреобразователь содержит линейный газоразрядный индикатор (ЛГИ) 1, оптически связанный с фотоприемником 2, который жестко закреплен на исследуемом объекте и электрически включен в одно из плеч мостовой схемы 3. При возникновении затухаю1цих механических колебаний объекта фотоприемник 2 также начнет колебаться и его засветка будет изменяться в соответствии с этими колебаниями, что приведет к изменению напряжения на выходе схемы 3. Усилитель 4 усиливает выходное напряжение схемы 3 и подает его 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 амплитудным детектором 9, вторая через второй ключ 8 - вторым амплитудным детектором 10, откуда они поступают на блок 11 деления и далее на блок 12 логарифмирования , где вычисляется логарифмический декремент затухания. Дальнейшие положительные амплитуды сигнала с выхода схемы 3 не поступают на амплитудные детекторы 9 и 10, так как сигнал с блока 14 деления на 3 закрывает ключи 7 и 8. 2 ил. Q 3 fco 00 05 СГ Фиг./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1348660 А1 (51) 4 6 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3934735/24-28 (22) 26,07,85 (46) 30.10.87> Бюл. 11 40 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В,В.Куйбышева (72) В.А.Кузнецов и О,Г.Корганова (53) 531.7:621.317,39 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1288503, кл..G 01 В 21/00, 1986. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФУНКЩ1ОНАЛЬНЬЙ

ВИБРОПРЕОБРЛЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Целью изобретения является расширение возможностей устройства за счет измерения логарифмического декремента затухания, Оптоэлектронный функциональный вибропреобразователь содержит линейный гаэоразрядный индикатор (ЛГИ) 1, оптически связанный с фотоприемником

2, 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 засветка будет изменяться в соответствии с этими колебаниями, что приведет к изменению напряжения на выходе схемы 3. Усилитель 4 усиливает выходное напряжение схемы 3 и подает его 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 амплитудным детектором 9, вторая через второй ключ 8 — вторым амплитудным детектором 10, откуда они поступают на блок

11 деления и далее на блок 12 логарифмирования, где вычисляется логарифмический декремент затухания, Дальнейшие положительные амплитуды сигнала с выхода схемы 3 не поступают на амплитудные детекторы 9 и 10 так как сигнал с блока 14 деления на "3" закрывает ключи 7 и 8. 2 ил.

1 13486

Изобретение 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 затухания °

Йа фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого вибропреобразователя; на фиг.2 — диаграммы работы устрой10 ства.

Оптоэлектронный функциональный » 1Ь вибропреобраэователь содержит линейный газоразрядный индикатор (ЛГИ) 1, фатоприемник 2, оптически связанный с ЛГИ 1, мостовую схему 3, в одно из плеч которой включен фотоприемник 2, 20 усилитель 4, выход которого связан с нходом ЛГИ 1, последовательно соединенные формирователь 5 импульсов, триггер 6 и первьп» ключ 7, второй вход которого связан с выходом мостовой схемы 3, входом усилителя 4 и входам формирователя 5 импульсов, второй ключ 8, первый вход которого связан с вторым выходом триггера 6 и нтарым входом триггера 6, второй ; 30 вход связан с выходом мостовой схемы

3, первый амплитудный детектор 9, второй амплитудный детектор 10, последовательно соединненные блок 11 деления и блок 12 логарифмирования, первый вход блока 11 деления соединен с выходом первого амплитудного детектора 9, вход которого соединен с выходом первого ключа 7, второй вход блока 11 деления соединен с вы- 40 ходом второго амплитудного детектора

10, вход которого соединен с выходом вторс1го ключа 8, последовательно соединенные блок 13 дифференцирования и блок 14 деления на три, выход 46 которого связан с третьими входами первого и второго ключей 7 и 8, вход блока 13 дифференцирования связан с выходом формирователя 5 импульсов и первым входом триггера 6.

Устройство работает следующим об разом, При отсутствии механических колебаний объекта фотоприемник 2 освещен столбом светящегося газа ЛГИ 1 наполовину. При этом схема 3 находится в состоянии, близком к равновесному, На выходе схемы 3 присутствует напряжение, определяемое коэффициентом

60 статизма системы ЛГИ фотоприемник 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 схемь1 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 I изменяя соответствующим образом длину столба снетящегося газа с тем, чтобы восстановить начальное состояние схемы 3. Напряжение на выходе схемы 3 представляет собой электрический двухполярньп» затухаюший сигнал, аналогичный по форме механическим затухающим вибрационным перемещениям объекта, Следовательно, задача нахождения механического логарифимического декремента затухания сводится к нахождению логарифмического декремента затухания кривой U (фиг. 2а). 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 Dтриггера 6, которьп» опрокидывается передним фронтом прямоугольных импульсов U (фиг, 2б). С момента прихода первого импульса и до момента прихода второго импульса на первом выходе A триггера 6 имеется сигнал (фиг. 2в), которьп» открывает ключ 7, и напряжение Ц» через ключ 7 прохо-. дит в первый амплитудный детектор

9, На выходе первого амплитудного де3 1З тектора 9 имеется напряжение, пропорциональное U è поступающее на первый вход блока l l деления, Ан алоговый амплитудный детектор обладает свойством запоминания амплитудного значения напряжения, что обеспечивается большой постоянной времени цепи разряда его конденсатора. По- этому с приходом второго импульса формирователя 5, когда триггер 6 изменит свое состояние, на его первом выходе Q импульс отсуствтует и ключ

7 закрывается, на выходе первого амплитудного детектора .9 сохраняется напряжение, пропорциональное 11,„,.

Второй импульс формирователя 5 перебрасывает триггер 6 и теперь появляется сигнал на втором выходе Q, который открывает второй ключ 8, и вторая положительная амплитуда напряжения Ub начинает проходить во второй амплитудный детектор 10 на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное 11„„„ . Оно поступает на второй вход блока 11 деления, выходное напряжение которого дает величину, пропорциональную отношению Uwi, /U q... последняя будет прологарфимирована блоком 12 °

Логарифмирование даст логарифмический декремент затухания, Напряжение с выхода формирователя

5 поступает также через блок 13 дифференцирования на блок 14 деления на три (фиг. 2д). Поэтому, когда проходит третий импульс формирователя

5, на вход блока 14 поступает третий короткий импульс U,> (фиг, 2д).

Блок 14 срабатывает, на его выходе появляется сигнал, который закрывает ключи 7 и 8, прекратив тем самым про48660

4 пуск третьей положительной амплитуды напряжения U в блоки 9 и 10. формул а изобретения

Оптоэлектронный функциональный вибропреобразователь, содержащий источник оптического излучения, выполненный в виде линейного газоразрядного индикатора, связываемый с объектом фотоприемник, оптически связанный с линейным газоразрядным индикатором, последовательно соединенные

15 мостовую схему и усилитель выход которого связан с входом линейного газоразрядного индикатора, фотоприемник включен в одно из плеч мостовой схемы, отличающийся тем, что, с целью расширения функцио. нальных возможностей, он снабжен последовательно соединенными формирователем импульсов, триггером, первым ключом, первым амплитудным дер5 тектором, блоком деления и блоком логарифмирования, последовательно соединенными вторым ключом и вторым амплитудным детектором, последовательно соединенными блоком дифференцирования и блоком деления на три, выход которого связан с третьим входом первого ключа и третьим входом второго ключа, второй вход которого связан с вторым входом первого ключа, входом формирователя импульсов

:и выходом мостовой схемы, первый вход связан с вторым выходом триггера и вторым входом триггера, первый вход которого связан, с входом блока

40 дифференцирования, выход второго амплитудного детектора связан с вторым входом блока деления.

Ug

Еих,а

0g

Вих. Р

Og д

Составитель С. Конюхов

Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Копча Техред M. Ходанич

Заказ 5181/40 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4