Способ определения параметров электромеханического преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (В

А1 щ)$ С 01 V 13/ОО, 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («. ) (:-)

:,. ) (46) г7г)

„ 53) (5())

83, С,Г.

Ж ь <

Я„) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

) -: .I98O- 1/ (O

Об . <1 1

3<<, )4, 91. "юл. ()

A,:I . (-(ез)о, о)-: .83 (Оя()<.,3) .-..физическая :lll »pптупа. («:...

Н< дра, 19")6, .4< (5 ° ) С(ОСО<) 0(1()ЕДЕ71(.(((18;I)) ()А((ГТГГ)(, ЭЛг К РО((ГХА(г (Ч(.С (<1 (С) ПР(" .((())3(..()«(-! (7 (57) изобретен)«. относ)г, . к

TLI .bH.)H Texпике, г <)физикс, ..<ектра— акустике и может быт. )

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности опреде; ения степени затухания и собственной частоты электромеханических преобразователей.

На чертеже приведена схема, иллюстрирующая возможность реализации предложенного способа.

На схеме введены обозначения: 1 испытуемый электромеханический преобготы пр,")Празователей. Цель даст)— г»i<тс тем, что IlccJleggeMbl). 1)реопразоваг,lb возбужда:тся злектрнчес);им изиу.l;, ом и производится анализ свс< )лных затухающих колебаний.;(ля к мп» :»ции в)зияния катушк 1 преобрэЗ )В;.тс " Па ПараМ:.ГрЬ) ПЕрЕХадИОГС пр )и< сса цспс)л).зуETcH цепь из злек <ри- ес)cII сoL. .<è)I<-нных катушки преобра)вс г :1я v. х):å= .l .e;.)-à о грицательного ,.I. lI . „I ис». По окончании импульс а рез р,<в1)ые про,< )I<) 1ки времени и; <.и:)водится изменение напряжения

U(t ) < à вь)ходах цепи и вычислягстся

I»IT<. I l)-.).1ьные суммы по результатам измерс п))я, ((а основании этих сумм производится выполнение степени затуха1ия и собственной частоты колебаний зле ктр<)механического пр<еобразовэтел)1 .

HJ:.

I разонатель (показана индуктивность

1.„, и активное сопрогивление Кс ка гуыки преобразователя); 2 — элемент отрицательного импеданса (отрицаге<-ь"н зе сопротивление); 3 — аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 4 — источник тока возбуждения; 5 — управляющий коммутатор (переключатель то-. ка возбуждения); 6 — управляющая и вычислительная 3ВМ.

Элемент 2 содержит операционный усилитель (ОУ) 7, резисторы 8, 9 и

l0 конденсатор 11. Эквивалентную индуктивность 1.) = -R8+Cll и сопротивление R - 1 Я5 подбирают

10 ветственно равными индуктивности

1645919 и сопротивлению Ro катушки преобразователя.

Алгоритм работы устройства состоит в следующем. 5

Первоначально ключ 5 замыкается на цепв, образованную преобразователем 1 и элементом 2. Под действием электрического импульса катушка преобразователя 1 смещается от нейтрали. 1О

По окончании переходного процесса индуктивность катушки запасает некоторую потенциальную энергию от протекающего тока, которая исказила бы переходный процесс свободных колеба- 15 ний, но в данном случае оказывается скомпенсированной за счет энергии, запасенной "отрицательной" индуктивностью элемента 2.

По сигналу блока 6 ключ 5 пере- 20 водится в нижнее положение; цепь преобразователя 1 отключается от тока и начинается процесс свободных колебаний. Этот момент соответствует началу измерений t1 напряжения 25

U(t). Процесс измерений продолжают до момента времени t< достаточного для затухания переходного процесса.

По полученным результатам и приведеииым формулам вычисляют (3 и Яа

Формула изобретения

Способ определения параметров электромеханического преобразователя, заключающийся в возбуждении преобразователя электрическим импульсом, измерении величин напряжения затухающих колебаний и последующем анализе этих величин, о т л и ч а ю щ и и — 4U с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, измерения величин напряжения U(t ) прово1 дят сразу после окончания импульса возбуждения с использованием отрицательного сопротивления, присоединенного к катушке электромеханического преобразователя, через равные промежутки времени Дй, по результатам измерений напряжений U(tj) вычисляют степень затухания Р и собственную частоту Я электромеханического преобразователя по формулам:

1-1 Ф л2Г вi 1 2l

1 + 1 оп(- — — -1)p вф

Сдо - (2Р/Ье)(81+ в 3), где в U(t ) + U(t„) и-1 ЬЪ.

+ 4+U(t ) + 2 U(t ) с=2

8 ие U(tl ) + U(t ) пс! Yh-i — Х U(t ) $

J=s е -z. и- вЭ 1Ип) и+4 d U(t )

lit d <

:Е (,);

В =2.

1,2,..., и " номера измерений;

U(t> — первое после начала измерений отрицательное значение измеренного напряжения

U(t )> е и d четные и нечетные числа из натурального ряда

2,3,...(n-l).

16459I9

Составитель А, Кашаев

Техред А,Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор И.Келемеш

Заказ 1343 Тиразк 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1