SU1326902A1 - Способ исследовани колебаний с посто нным периодом и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерени м параметров колебаний и может быть использовано дл  исследовани  процессов, св занных с механическими колебани ми с посто нным периодом. С целью сокращени  времени, повышени  точности и автоматизации процесса исследовани , аналоговый электрический сигнал преобразуют в частоту Риг. 7 следовани  последовательности импульсов, подсчитывают количество импульсов за ин- .тервал времени, кратный периоду колебаний, результат подсчета регистрируют. Устройство дл  осуществлени  указанного способа содержит генератор 11, управл емый напр жением , на вход которого поступают сигналы полуволн колебаний, а с выхода снимаетс  последовательность импульсов, частота которых пропорциональна величине входного сигнала, длительность последовательности равна полупериоду колебаний. Импульсы подсчитываютс  электронно-счетным частотомером 14, врем  счета выбираетс  кратным периоду колебаний. Управл етс  частотомер 14 стартовым импульсом, формируемым дифференцирующей цепью 9 и диодом 12 по установке в «единицу триггера 7, котора  происходит в момент первого перехода через положение равновеси  ма тника ма тникового блока 1. При полном затухании колебаний элемент ИЛИ 15 формирует на своем выходе уровень логического нул , который переводит устройство в исходный режим готовности к следующему циклу измерений. 3 с. п. ф-лы, 2 ил. i (Л со ND О5 00 о ГчЭ

Description

Изобретение относитс  к измерени м параметров колебаний и может быть использовано дл  исследовани  процессов, св занных с механическими колебани ми с посто нным периодом.

Цель изобретени  - сокращение времени., повышение точности и автоматизаци  процесса исследовани  за счет преобразовани  информации о колебани х в цифровую форму и обработки ее в процессе измерений.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в том, что механические колебани  с посто нным периодом преобразуют в аналоговый электрический сигнал, который преобразуют в частоту следовани  последовательности импульсов, подсчитывают количество импульсов за интервал времени, кратный периоду колебаний, результат подсчета регистрируют.

На фиг. изображена блок-схема устройства , реализующего способ; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы.

Устройство содержит ма тниковый блок 1, датчик 2 аналогового электрического сигнала , усилитель 3, компаратор 4, источник 5 опорного напр жени , элемент И-НЕ 6, триггер 7, выпр митель 8, дифференцирующие цепи 9 и 10, генератор 11, управл емый напр жением , диоды 12 и 13, электронно-счетный частотомер 14, элемент ИЛИ 15 и цифро- печатающий блок 16.

Устройство работает следующим образом.

С помощью механизма взвода ма тникового блока 1 ма тник отклон етс  от своего положени  равновеси  на некоторый угол. Затем ма тник освобождаетс  и начинает совершать колебательны движени  относительно положени  равновеси  (фиг. 2а). Датчик 2 преобразует механические колебани  ма тникового блока 1 в синусоидальный сигнал, синхронный с колебани ми ма тника, который усиливаетс  усилителем 3 (фиг. 26) и поступает на вход выпр мител  8 и на первый вход компаратора 4. На второй вход компаратора 4 с источника 5 поступает опорное напр жение, которое в компараторе 4 сравниваетс  с синусоидальным сигналом, в результате чего на его выходе формируютс  импульсы (фиг. 20), синхронные с механическими колебани ми (фиг. 2а). Эти импульсы подаютс  на первый вход элемента И-НЕ 6 и далее на /-вход триггера 7. При первом же проходе ма тника через положение равновеси , на инверсном выходе триггера 7 логическа  «1 смен етс  логическим «О и за счет обратной св зи между первым выходом триггера 7 и вторым входом элемента И-НЕ 6 триггер 7 блокируетс  (фиг. 2г). При этом дифференцирующа  цепь 9 совместно с диодом 12 формирует импульс ло ожительной пол рности (фиг. 2(3), который поступает на старт-вход электронно- счетного частотомера 14 и запускает его. Одновременно уровень логической «1, поступающий с пр мого выхода триггера 7

0

на вход переключени  режима работы электронно-счетного частотомера 14, переводит его из ручного в автоматический режим счета . В то же врем , аналоговый электрический

сигнал (фиг. 26) с выхода выпр мител  8 (фиг. 2е) поступает на вход генератора 11, управл емого напр жением, на выходе которого формируетс  последовательность импульсов , частота которых пропорциональна величине аналогового электрического сигнала , а длительность последовательности равна полупериоду колебаний (фиг. 2ж). Импульсы поступают на счетный вход частотомера 14. Через промежуток времени, предварительно установленный переключателем

5 «Установка времени измерени  частотомера 14, и кратного периоду механических колебаний (в данном случае на фиг. 2 показаны процессы дл  времени счета, равного двум периодам, т. е. 21) счет импульсов прекращаетс , результат измерени  с выхо0 да частотомера 14 поступает на вход цифро- печатающего блока 16. Одновременно происходит повторный запуск частотомера 14 (так как он находитс  в автоматическом режиме счета). С выхода синхроимпульсов

5 частотомера 14 на синхровход блока 16 поступает сигнал (фиг. 2з), который управл ет моментом цифропечати полученных результатов . Через интервал времени, кратный периоду механических колебаний, вышеописанные процессы повтор ютс , вновь осу0 ществл етс  цифропечать результатов измерени  и так продолжаетс  до тех пор, пока механические колебани  полностью не затухнут . В этом случае на выходе частотомера 14 будут зафиксированы логические «О, в результате чего на выходе элемента ИЛИ 15

5 -югическа  «1 сменитс  логическим «О (фиг. 2«), дифференцирующа  цепь 10 и диод 13 сформируют импульс сброса триггера 7 (фиг. 2к), и он установитс  в «О (фиг. 2г). При этом частотомер 14 переводитс  из автоматического в ручной режим

0 счета. В результате устройство возвратитс  в исходное состо ние готовности к повторному , проведению эксперимента.

Claims (2)

1. Способ исследовани  колебаний с посто нным периодом путем преобразовани  колебаний в аналоговый электрический сигнал , отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени, повышени  точности и авто- матизации процесса исследовани , аналоговый электрический сигнал преобразуют в частоту следовани  последовательности импульсов , подсчитывают количество импульсов за интервал времени, кратный периоду колебаний, результат подсчета регистрируют.

2. Устройство дл  исследовани  колебаний с посто нным периодом, содержащее ма тниковый блок, датчик аналогового электрического сигнала, св занный механически с ма тниковым блоком, усилитель, к входу которого подключен выход датчика аналогового сигнала, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени, повышени  точности и автоматизации процесса исследовани , в него введены компаратор, источник опорного напр жени , элемент И-НЕ, триггер, выпр митель, две дифференцирующих цепи, генератор, управл емый напр жением, два диода, электронно-счетный частотомер, элемент ИЛИ и цифропечатающий блок, выход усилител  через последовательно соединенные выпр митель и генератор, управл емый напр жением, подключен к счетному входу электронно-счетного частотомера, выход результата которого подключен к группе входов данных цифропечатающего блока и входам элемента ИЛИ, выход которого через

первую дифференцирующую цепь подключен к аноду первого диода, катод которого подключен к /(-входу триггера, пр мой выход которого через вторую дифференцирующую цепь подключен к катоду второго диода, анод которого подключен к старт-входу электронно-счетного частотомера, выход синхроимпульсов которого подключен к синхро- входу цифропечатающего блока, выход усилител  подключен к первому входу компаратора , выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к /-входу триггера, инверсный выход которого,, подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход источника опорного напр жени  подключен к второму входу компаратора , пр мой выход триггера подключен к входу переключени  режима работы электронно-счетного частотомера.