Пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкції

Пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкцій, що містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, виходом під'єднаний до обмотки котушки рухомої системи вібростенда, що призначена для установки випробуваного об'єкта, перший віброперетворювач, установлений на платформі вібростенда, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному об'єкті, перший та другий узгоджувальні підсилювачі, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, входи якого сполучені з виходами узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, вхід якого сполучений з виходом першого узгоджу вального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, перетворювач "частота - напруга", вхід якого сполучений з виходом другого узгоджувального підсилювача, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, перший комутатор, дешифратор, перший вихід якого сполучений з об'єднаними першими керувальними входами блока керування розгорткою частоти і першого комутатора, а другий вихід дешифратора сполучений з об'єднаними другими керувальними входами блока керування розгорткою частоти і першого комутатора, перший і другий елементи затримки, перший і другий тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, а об'єднані R-входи цих тригерів через другий елемент затримки сполучені з другим виходом першого комутатора, S-вхід другого тригера через перший елемент затримки сполучений з першим виходом першого комутатора, S-вхід першого тригера під'єднаний до входу "Пуск" пристрою, перший та другий ключі, реєстратор, третій, четвертий та п'ятий елементи затримки, другий комутатор, вхід якого сполучений з виходом перетворювача "частота-напруга", третій тригер, S- та R-входи якого сполучені з першим та другим виходами ВІД ПОВІДНО першого комутатора, прямий вихід третього тригера через третій елемент затримки сполучений з керувальним входом другого комутатора, перший та другий аналого-цифрові перетворювачі, входи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ виходами другого комутатора, перший та другий лічильники імпульсів, розрядні входи яких сполучені з виходами першого та другого аналого-цифрових перетворювачів, а їх входи "Прийом" сполучені з ВІДПОВІДНО першим та другим виходами першого комутатора, цифровий компаратор, перший та другий входи якого з'єднані з прямими розрядними виходами ВІДПОВІДНО першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, генератор тактових імпульсів, вихід якого сполучений з інформаційними входами першого та другого ключів, четвертий тригер, R-вхід якого сполучений з об'єднаними R-входами першого та другого тригерів, S-вхід сполучений з виходом цифрового компаратора, а інверсний вихід сполучений з керувальним входом першого ключа, перший та другий подільники частоти надходження імпульсів, входи яких об'єднані і сполучені з виходом першого ключа безпосередньо, а через четвертий елемент затримки сполучені з керувальним входом цифрового компаратора, виходи першого та другого ПОДІЛЬНИКІВ частоти надходження імпульсів сполучені з лічильними входами ВІДПОВІДНО першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, перша група входів реєстратора під'єднана до прямих виходів розрядів другого лічильника імпульсів, а перший керувальний вхід реєстратора через п'ятий елемент затримки сполучений з виходом цифрового компаратора, третій комутатор, перший та другий ПІКОВІ детектори, третій та четвертий аналого-цифрові перетворювачі, третій та четвертий лічильники імпульсів, третій подільник частоти надходження імпульсів, п'ятий тригер, шостий елемент затримки, причому входи першого та другого пікових детекторів сполучені з першим та другим виходами ВІДПОВІДНО третього комутатора, вхід третього комутатора сполучений з виходом другого узгоджувального підсилювача, а керувальний вхід третього комутатора об'єднаний з керувальним входом другого комутатора, розрядні входи третього та четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів під'єднані до виходів третього та четвертого ВІДПОВІДНО аналого-цифрових перетворювачів, вхід четвертого аналого-цифрового перетворювача сполучений з виходом другого пікового детектора, який відрізняється тим, що в нього введені блок ю 42145 порівняння і елемент І , причому виходи першого та другого пікових детекторів сполучені з віднімальним та підсумовувальним входами ВІДПОВІДНО блока порівняння, вихід якого сполучений з входом третього аналого-цифрового перетворювача, прямі виходи розрядів третього лічильника імпульсів сполучені з входами елемента "І", вихід якого сполучений з S-входом п'ятого тригера, при цьому вхід "Прийом" третього лічильника імпульсів сполучений з другим виходом першого комутатора Винахід відноситься до техніки дослідження динамічних та статичних характеристик елементів конструкції при проведенні вібровипробувань, і може бути використаний для визначення частоти коливань та пікових значень напіврозмахів коливань на резонансах при розв'язуванні задач вібродіагностики, вібровипробувань і віброзахисту Відомим Є пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкції, що містить послідовно з'єднані блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, вібростенд з установленими на вібростенді та об'єкті віброперетворювачами, два узгоджувальних підсилювачі і фазовий детектор, входами під'єднаний до виходів ВІДПОВІДНИХ узгоджувальних підсилювачів, входи останніх сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, блок зворотного зв'язку, входом під'єднаний до виходу першого узгоджувального підсилювача, а виходом - до другого входу регулятора амплітуда, перетворювач частота-напруга, блок пам'яті, суматор, реєстратор, причому вихід блока пам'яті під'єднаний до входу суматора, вихід якого під'єднаний до входу реєстратора, «нуль-орган», два ключі, два підсилювачі з регульованими коефіцієнтами підсилення, комутатор, два тригери, два елементи затримки, причому вихід перетворювача "частота-напруга" через послідовно з'єднані другий ключ і другий підсилювач з регульованим коефіцієнтом підсилення під'єднаний до підсумовувального входу суматора, а через послідовно сполучені перший ключ і перший підсилювач з регульованим коефіцієнтом підсилення - до входу блока пам'яті, вихід якого під'єднаний до віднімального входу суматора, вихід фазового детектора через нуль-орган під'єднаний до входу комутатора, перший вихід якого під'єднаний до керувального входу першого ключа та входу "Запис" блока пам'яті безпосередньо, а через перший елемент затримки - до S-входу першого тригера, другий вихід комутатора під'єднаний до керувального входу другого ключа та входу "Читання" блока пам'яті безпосередньо, а через другий елемент затримки до R-входу першого тригера, об'єднаного з Rвходом другого тригера, S-вхід якого під'єднаний до входу "Пуск" пристрою, прямі виходи першого і другого тригерів під'єднані до входів дешифратора, перший вихід якого під'єднаний до першого керувального входа блока керування розгорткою частоти, другий вихід дешифратора під'єднаний до других входів комутатора і блока керування розгорткою частоти (див ав св СРСР № 1633294, МПК GOIH13/00, 1981 р) будованих на його основі функціональної і структурної схем пристрою Наближеність використовуваного алгоритму для побудови структурної схеми відомого пристрою полягає в тому, що цей алгоритм не враховує шерційність процесу наростання коливань в області резонансного піку в коливальній системі при скануванні частоти збуджувальної дії з різними швидкостями, іншими словами, відсутня пропорційність зміщення частоти максимуму динамічного резонансного піку відносно статичного в залежності від швидкості сканування частоти Тому реалізуючи такий алгоритм структурна схема не містить блоків комутації, формування, пам'яті і перетворення сигналів, які б враховували шерційність перетворення енергії коливальними системами Основним недоліком цього пристрою є недостатня точність, що призводить до обмеженої області використання, обумовленої значною похибкою при визначенні резонансної частоти внаслідок наближеності використовуваного алгоритму та по Найбільш близьким до даного по технічній суті і результатах є пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкції, що містить послідовно сполучені блок керуванню розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, виходом під'єднаний до обмотки котушки рухомої системи вібростенду, на платформі якого установлений випробуваний об'єкт, перший віброперетворювач, установлений на платформі вібростенду, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному об'єкті, перший і другий узгоджувальні підсилювачі, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, (першим і другим) входами під'єднаний до виходів ВІДПОВІДНИХ узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, входом під'єднаний до виходу першого узгоджувального підсилювача, а виходом - до керувального входу регулятора амплітуди, перетворювач "частота-напруга", вхід якого під'єднаний до виходу другого узгоджувального підсилювача, послідовно з'єднані нуль-орган, вхід якого під'єднаний до виходу фазового детектора, перший комутатор, дешифратор, перший вихід якого сполучений з першими керувальними входами блоку керування розгорткою частоти і першого комутатора, а другий вихід - з їх другими керувальними входами, перший і другий елементи затримки, перший і другий тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, а об'єднані R-входи через другий елементи затримки сполучені з другим виходом першого комутатора S-вхід другого тригера через перший елемент затримки сполучений з першим виходом першого комутатора, S-вхід першого тригера сполучений з входом "Пуск" пристрою, перший і другий ключі, реєстратор, третій, четвертий і п'ятий елемент затримки, другий комутатор, вхід якого сполучений з виходом перетворювача "частота-напруга", третій тригер, S- і Rвходи якого сполучені ВІДПОВІДНО з першим і другим виходами першого комутатора, а прямий вихід через третій елемент затримки - з керувальним входом другого комутатора перший і другий ана 42145 лого-цифрові перетворювачі, входи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ виходами другого комутатора, перший і другий лічильники імпульсів, розрядні входи яких сполучені з виходом ВІДПОВІДНИХ першого і другого аналого-цифрових перетворювачів, а входи "Прийом" - з ВІДПОВІДНИМИ першим і другим виходами першого комутатора, перший цифровий компаратор, входи якого сполучені з розрядними виходами ВІДПОВІДНО першого і другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, генератор тактових імпульсів, вихід якого сполучений з об'єднаними інформаційними входами першого і другого ключів, четвертий тригер, R-вхід якого сполучений з об'єднаними R-входами першого і другого тригерів, S-вхід - з виходом першого цифрового компаратора, а інверсний вихід - з керувальним входом першого ключа, перший і другий подільники частоти надходження імпульсів, входи яких сполучені з виходом першого ключа безпосередньо, а через четвертий елемент затримки - з керувальним входом першого цифрового компаратора, а виходи - з лічильними входами ВІДПОВІДНИХ першого і другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, перша група інформаційних входів реєстратора сполучена з прямими виходами розрядів другого лічильника імпульсів, перший керувальний вхід реєстратора через п'ятий елемент затримки сполучений з виходом першого цифрового компаратора, третій комутатор, перший і другий ПІКОВІ детектори, третій і четвертий аналого-цифрові перетворювачі, третій і четвертий лічильники імпульсів, третій і четвертий подільники частоти надходження імпульсів, другий цифровий компаратор, п'ятий тригер, шостий і сьомий елементи затримки, причому входи першого і другого пікових детекторів під'єднані ВІДПОВІДНО до першого і другого виходівтретього комутатора, вхід третього комутатора сполучений з виходом другого узгоджувального підсилювача, а керувальний вхід третього комутатора сполучений з керувальним входом другого комутатора, розрядні входи третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів під'єднані ВІДПОВІДНО ДО ВИ ХОДІВ третього і четвертого аналого-цифрових перетворювачів, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНО першого і другого пікових детектори, вхід "Прийом" третього лічильника імпульсів сполучений з входом "Прийом" першого лічильника імпульсів, а вхід "Прийом" четвертого лічильника імпульсів сполучений з входом "Прийом" другого лічильника імпульсів, прямі виходи розрядів третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів під'єднані до першої і другої групи входів ВІДПОВІДНО другого цифрового компаратора, вихід якого сполучений з S- входом п'ятого тригера, R-вхід якого об'єднаний з R-входом четвертого тригера, а інверсний вихід п'ятого тригера під'єднаний до керувального входу другого ключа, входи третього і четвертого ПОДІЛЬНИКІВ частоти надходження імпульсів об'єднані і під'єднані через другий ключ до виходу генератора тактових імпульсів, а через шостий елемент затримки - до входу другого цифрового компаратора, виходи третього і четвертого ПОДІЛЬНИКІВ частоти надходження імпульсів під'єднані до підсумовувальних входів ВІДПОВІДНО третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, при цьому друга група входів реєстратора під'єднана до прямих виходів розрядів третього лічильника імпульсів, другий керувальний вхід реєстратора сполучений через сьомий елемент затримки з виходом другого цифрового компаратора, вхід "Зброс" блока керування розгорткою частоти, R-вхід третього тригера, S-входи четвертого і п'ятого тригерів під'єднані до входу "Пуск" пристрою, (див пат України № 21146, МПК GO1M7/00, 1997р) Недолік прототипу - складність схемного рішення та недостатня точність, обумовлена використанням чотирьох ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, зміст двох з яких відповідає значенням частот максимумів обвідних напіврозмахів коливань, динамічних резонансних ПІКІВ ЩО відповідають двом різним швидкостям розгортки частоти збудливої дії випробуваного об'єкту в напрямі збільшення частоти, а зміст двох інших ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів відповідає значенням максимумів обвідних напіврозмахів коливань динамічних резонансних ПІКІВ при тих самих швидкостях розгортки частоти збудливої дії випробуванного об'єкту в напрямі зменшення частоти, а також двох цифрових компараторів та чотирьох ПОДІЛЬНИКІВ частоти ПОСЛІДОВНОСТІ імпульсів Більш ТОГО, розрядність третього та четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів залежить від значення величин максимумів обвідних напіврозмахів коливань динамічних резонансних ПІКІВ, ЯКІ залежать від швидкостей розгорток частоти і при ЗМІНІ швидкостей в першому наближенні пропорційно змінюються Окрім того, розрядність другого цифрового компаратора визначається значенням максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піку випробуваного об'єкту (маємо пряму пропорційність) В основу винаходу поставлене завдання створити такий пристрій для визначення параметрів коливань елементів випробуваних конструкцій, в якому за рахунок використання другого блоку перетворення і блоку порівняння в напрямі їх спрощення при фіксації та реєстрації характерних точок щонайменше двох динамічних резонансних ПІКІВ, що відповідають двом різним швидкостям розгортки частоти збудливої системи вібростенд випробуваний об'єкт дії, забезпечується визначення максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піку, що забезпечує підвищення точності визначення максимумів обвідних напіврозмахів коливань статичних резонансних ПІКІВ випробуваних об'єктів та призводить до розширення класу розв'язуваних задач і області використання пристрою при невеликих додаткових затратах Поставлене завдання реалізують тим, що пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкції містить послідовно сполучені блок керування розгорткою частоти, задавальний генератор, регулятор амплітуди, підсилювач потужності, виходом під'єднаний до обмотки котушки рухомої системи вібростенду, що призначена для установки випробуваного об'єкту, перший віброперетворювач, установлений на платформі вібростенду, другий віброперетворювач, установлений на випробуваному об'єкті, перший та другий узгоджувальні підсилювачі, входи яких сполучені з виходами ВІДПОВІДНИХ віброперетворювачів, фазовий детектор, входи якого сполучені з виходами узгоджувальних підсилювачів, блок зворотного зв'язку, вхід 42145 якого сполучений з виходом першого узгоджувального підсилювача, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, перетворювач "частота-напруга", вхід якого сполучений з виходом другого узгоджувального підсилювача, послідовно сполучені нуль-орган, вхід якого з'єднаний з виходом фазового детектора, перший комутатор, дешифратор, перший вихід якого сполучений з об'єднаними першими керувальними входами блоку керування розгорткою частоти і першого комутатора, а другий вихід дешифратора сполучений з об'єднаними другими керувальними входами блоку керування розгорткою частоти і першого комутатора, перший і другий елементи затримки, перший і другий тригери, прямі виходи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, а об'єднані R-входи цих тригерів через другий елемент затримки сполучені з другим виходом першого комутатора, S-вхід другого тригера через перший елемент затримки сполучений з першим виходом першого комутатора, S-вхід першого тригера під'єднаний до входу "Пуск" пристрою, перший та другий ключі, реєстратор, третій, четвертий та п'ятий елементи затримки, другий комутатор, вхід якого сполучений з виходом перетворювача "частота-напруга", третій тригер, S- та R-входи якого сполучені з першим та другим виходами ВІДПОВІДНО першого комутатора, прямий вихід третього тригера через третій елемент затримки сполучений з керувальним входом другого комутатора, перший та другий аналого-цифрові перетворювачі, входи яких сполучені з ВІДПОВІДНИМИ виходами другого комутатора, перший та другий лічильники імпульсів, розрядні входи яких сполучені з виходами першого та другого аналого-цифрових перетворювачів, а їх входи "Прийом" сполучені з ВІДПОВІДНО першим та другим виходами першого комутатора, цифровий компаратор, перший та другий входи якого з'єднані з прямими розрядними виходами ВІДПОВІДНО першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, генератор тактових імпульсів, вихід якого сполучений з інформаційними входами першого та другого ключів, четвертий тригер, R-вхід якого сполучений з об'єднаними R-входами першого та другого тригерів, S-вхід сполучений з виходом цифрового компаратора, а інверсний вихід сполучений з керувальним входом першого ключа, перший та другий подільники частоти надходження імпульсів, входи яких об'єднані і сполучені з виходом першого ключа безпосередньо, а через четвертий елемент затримки сполучені з керувальним входом цифрового компаратора, виходи першого та другого ПОЛІЛЬНИКІВ частоти надходження імпульсів сполучені з лічильними входами ВІДПОВІДНО першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, перша група входів реєстратора під'єднана до прямих виходів розрядів другого лічильника імпульсів, а перший керувальний вхід реєстратора через п'ятий елемент затримки сполучений з виходом цифрового компаратора, третій комутатор, перший та другий ПІКОВІ детектори, третій та четвертий аналого-цифрові перетворювачі, третій та четвертий лічильники імпульсів, третій подільник частоти надходження імпульсів, п'ятий тригер, шостий елемент затримки, причому входи першого та другого пікових детекторів сполучені з першим та другим виходами ВІДПОВІДНО третього комутатора, вхід третього кому татора сполучений з виходом другого узгоджувального підсилювача, а керувальний вхід третього комутатора об'єднаний з керувальним входом другого комутатора, розрядні входи третього та четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів під'єднані до виходів третього та четвертого ВІДПОВІДНО аналого-цифрових перетворювачів, вхід четвертого аналого-цифрового перетворювача сполучений з виходом другого пікового детектора, згідно з винаходом, в нього введені блок порівняння і елемент "И", причому виходи першого та другого пікових детекторів сполучені з віднімальним та підсумовувальним входами ВІДПОВІДНО блока порівняння, вихід якого сполучений з входом третього аналого-цифрового перетворювача, прямі виходи розрядів третього лічильника імпульсів сполучені з входами елемента "И", вихід якого сполучений з S- входом п'ятого тригера, при цьому вхід "Прийом" третього лічильника імпульсів сполучений з другим виходом першого комутатора Амплітудне значення Yo обвідної напіврозмахів коливань на резонансній частоті соо статичного резонансного піку при фіксації максимумів Yi,Y2 обвідних напіврозмахів коливань на резонансних частотах ам,а>2, що відповідають динамічним резонансним пікам при швидкостях иі, U2(ui>U2) розгортки частоти, дорівнює Y 0 =(Y 2 uf-Y i U =)(uf-u=)- 1 О) Наведемо співвідношення для визначення змін значень Д-iY, A2Y максимумів напіврозмахів коливань на частотах оо-і, а>2 ВІДПОВІДНО A1Y = Y 0 -Y 1 =(Y 2 -Y 1 )uf(uf-u=)- 1 , (2) (3) На підставі співвідношень (1), (2), (3) маємо , (4) Yo = Y, = Y, (Y -Y, 2 Y o = Y 2 A 2 Y = Y2 де ui>u 2 Y2>Yi, Y0>Yi, Y0>Y2 Беручі до уваги (4), (5), маємо таке співвідношення або У 2 _^ = 1^ 2 -^) (7) На підставі (4), (7), або (5), (7) маємо алгоритм визначення максимуму Yo обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піку по крокам 1) Перший крок Зафіксувати значення максимумів Y-i, Y2 обвідних напіврозмахів коливань динамічних резонансних ПІКІВ на частотах соі,а>2 при швидкостях ui,U2 сканування частоти с збуджувао льної дії 2) Другий крок Визначити і запам'ятати різницю A2iY зафіксованих значень Y2, Yi A21Y = Y2-Y1,(Y2>Y1,D22 ВІДПОВІДНО при швидкостях иі, U2, розгортки частоти с о 2) Визначити та запам'ятати значення A2iY=Y2-Yi при умові Y2>Yi(ui>U2) 3) Зробити перетворення аналогових значень Y 2 (a) , Д ^ У в цифрову форму Y 2 ( g ) , Д ^ У у(°0 ^ . y(s) , z i і _ ^ A(S)V "2 _ т 2 A(™)V ^ z i 2 ] і, 2] 4) Знести цифрові еквіваленти У^'.Д^У У ВІДПОВІДНІ ЛІЧИЛЬНИКИ імпульсів 5) Зменшувати зміст д'^'У лічильника імпульсів при надходженні на його лічильний вхід ПОСЛІДОВНОСТІ імпульсів з частотою надходження, яка прийнята за умовну одиницю швидкості, одночасно збільшувати зміст Y2S| лічильника імпульсів при надходженні на його лічильний вхід ПОСЛІДОВНОСТІ імпульсів з частотою надходження, що визначається значенням 6) Контролювати зменшуване значення ^ а при досягненні в деякий момент t=A*t часу нульового значення д'^'У = 0 зафіксувати значення ), що дорівнює Yo Уся сукупність суттєвих ознак пристрою забезпечує підвищення точності при визначенні максимумів обвідних напіврозмахів коливань статичних резонансних ПІКІВ при використанні інформації про максимуми обвідних напіврозмахів коливань щонайменше двох динамічних резонансних ПІКІВ, ЩО відповідають двом постійним та різним швидкостям розгортки частоти збуджувальної дм при введенні операції формування різниці величин максимумів обвідних напіврозмахів коливань двох динамічних резонансних ПІКІВ, перетворення аналогової інформації в цифрову, дискретного зменшення інформації в лічильниках імпульсів і фіксації залишку інформації в одному з ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів при нульовому значенні інформації в другому лічильнику імпульсів Алгоритм для визначення максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піку реалізується введенням третього блоку кому тації, а також групи блоків запам'ятовування, перетворення, комутації і порівняння, що визначають момент реєстрації й саме значення максимуму обвідної напіврозмахів коливань статичного резонансного піку після досягнення нульового значення інформації в третьому лічильнику імпульсів і реєстрації інформації, що знаходиться в четвертому лічильнику імпульсів На фіг 1 наведена структурна схема пристрою для визначення параметрів коливань елементів конструкції, на фіг 2 - структурна схема блоку керування розгорткою частоти збуджувальної дії Пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкції (фіг 1) містить блок 1 керування розгорткою частоти, задавальний генератор 2, регулятор 3 амплітуди, підсилювач 4 потужності, вібростенд 5 з установленим на ньому випробуваним об'єктом 6, перший та другий віброперетворювачі 7, 8, перший та другий узгоджувальні підсилювачі 9, 10, фазовий детектор 11, блок 12 зворотного зв'язку, нуль-орган 13, перетворювач 14 "частота-напруга", перший та другий комутатори 15, 16, чотири тригери - перший 17, другий 18, третій 19, четвертий 20, дешифратор 21, перший та другий аналого-цифрові "перетворювачі 22, 23, перший та другий лічильники імпульсів 24, 25, перший та другий подільники 26, 27 частоти надходження імпульсів цифровий компаратор 28, генератор тактових імпульсів 29, перший ключ ЗО, реєстратор 31, п'ять елементів затримки - перший 32, другий 33, третій 34, четвертий 35, п'ятий 36, вхід 37 "Пуск", третій комутатор 38, перший та другий ПІКОВІ детектори 39, 40, третій та четвертий аналого-цифрові перетворювачі 41, 42, третій та четвертий лічильники 43, 44 імпульсів третій подільник 45 частоти надходження імпульсів, блок 46 порівняння, елемент 47 "И", п'ятий тригер 48, другий ключ 49, шостий елемент 50 затримки Блок 1 керування розгорткою частоти містить перший та другий імпульсні генератори 51, 52, шостий, сьомий та восьмий тригери 53, 54, 55, третій, четвертий та п'ятий ключі 56, 57, 58, зарядний резистор 59, нагромаджувальний конденсатор 60, елемент 61 "ИЛИ", генератор ступінчатої напруги 62, побудований на шостому та сьомому ключах 63, 64 ВІДПОВІДНО, а також на конденсаторі 65, третьому узгоджувальному підсилювачі 66, токостабілізуючому двополюснику 67 та одновібраторі 68 Блок 1 керування також має перший та другий входи 69, 70 "Пуск" ВІДПОВІДНО, ВИХІД 71, загальну шину 72, сьомий елемент 73 затримки, вхід 74 "Зброс" Другий комутатор 16, третій та четвертий тригери 19, 20, третій елемент 34 затримки умовно являють собою другий блок комутації Перший та другий аналого - цифрові перетворювачі 22 та 23, перший та другий лічильники 24 та 25 імпульсів, перший та другий подільники 26, 27 частоти надходження імпульсів, генератор 29 тактових імпульсів умовно являють собою перший блок перетворення Цифровий компаратор 28, реєстратор 31, четвертий та п'ятий елементи 35, 36 затримки умовно являють собою перший блок порівняння та запам'ятовування Третій комутатор 38, п'ятий тригер 48, другий ключ 49 умовно являють собою третій блок комутації 42145 Перший та другий ПІКОВІ детектори 39 та 40, третій і четвертий лічильники 43, 44 імпульсів, третій подільник 45 частоти надходження імпульсів, блок порівняння 46, елемент 47 "И" умовно являють собою другий блок перетворення Четвертий лічильник 43 імпульсів, елемент 47 "И", генератор 29 тактових імпульсів, третій лічильник 44 імпульсів, другий ключ 49, реєстратор 31 умовно являють собою другий блок порівняння та запам'ятовування Елементи пристрою з'єднанні таким чином Вихід блоку 1 керування розгорткою частоти під'єднаний до керувального входу задавального генератора 2 гармонійних сигналів, вихід якого через послідовно з'єднані регулятор 3 амплітуди та підсилювач 4 потужності підключено до обмотки збудження рухомої системи вібростенду 5 з установленим на його платформі випробуваним об'єктом 6 На платформі вібростенду 5 і випробуваному об'єкті 6 установлені перший та другий віброперетворювачі 7 та 8 ВІДПОВІДНО, під'єднані виходами до входів першого та другого узгоджувальних підсилювачів 9, 10 ВІДПОВІДНО, ВИХОДИ ЯКИХ сполучені з входами фазового детектора 11 Вихід першого узгоджу вального підсилювача 9 через блок 12 зворотнього зв'язку з'єднаний з керувальним входом регулятора 3 амплітуди Вихід другого узгоджувального підсилювача 10 сполучений через перетворювач 14 "частота-напруга" з інформаційним входом другого комутатора 16, перший вихід якого через перший аналого-цифровий перетворювач 22, а другий вихід через другий аналого-цифровий перетворювач 23 з'єднані з розрядними входами першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ 24, 25 імпульсів ВІДПОВІДНО Розрядні виходи першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ 24 та 25 імпульсів з'єднані з першою та другою групами входів ВІДПОВІДНО першого цифрового компаратора 28, вихід якого з'єднаний з S-входом четвертого тригера 20 безпосередньо, а через п'ятий елемент 36 затримки - з першим входом "Прийом" реєстратора 31 Інверсний вихід четвертого тригера 20 з'єднаний з керувальним входом першого ключа ЗО, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом генератора 29 тактових імпульсів, а вихід першого ключа ЗО через перший та другий подільники 26, 27 частоти надходження імпульсів з'єднаний з лічильними входами першого і другого ЛІЧИЛЬНИКІВ 24, 25 імпульсів ВІДПОВІДНО Окрім того вихід першого ключа ЗО через четвертий елемент 35 затримки з'єднаний з керувальним входом цифрового компаратора 28 Вихід фазового детектора 11 через нуль-орган 13 з'єднаний з інформаційним входом першого комутатора 15, перший вихід якого з'єднаний з S-входом третього тригера 19 та входом "Прийом" першого лічильника 24 імпульсів безпосередньо, а через перший елемент 32 затримки - з S-входом другого тригера 18, R-вхід якого об'єднаний з R-входами першого 17, четвертого 20 та п'ятого 48 тригерів, з'єднаний через другий елемент 33 затримки з другим виходом першого комутатора 15, що об'єднаний з R-входом третього тригера 19 та входом "Прийом" другого, третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ 25, 43, 44 імпульсів ВІДПОВІДНО Прямий вихід третього тригера 19 з'єднаний через третій елемент 34 затримки з об'єднаними керувальними входами другого та третього комутаторів 16 та 38 Прямі виходи першого та другого тригерів 17 та 18 з'єднані з першим та другим входами ВІДПОВІДНО дешифратора 21, перший та другий виходи якого з'єднані з об'єднаними першим та другим керувальними входами ВІДПОВІДНО блока 1 керування розгорткою частоти та першого комутатора 15 Sвхід першого тригера 17, S-входи четвертого та п'ятого тригерів 20, 48 R-вхід третього тригера 19 та вхід "Зброс" блока 1 керування розгорткою частоти з'єднані з входом 37 "Пуск" Інформаційний вхід третього комутатора 38 з'єднаний з виходом другого узгоджувального підсилювача 10 Перший та другий виходи третього комутатора 38 з'єднані з віднімальними та підсумовувальними входами ВІДПОВІДНО блока 46 порівняння через перший та другий ПІКОВІ детектори 39 та 40 ВІДПОВІДНО ВИХІД блока 46 порівняння під'єднаний до входу третього аналого-цифрового перетворювача 41, а вихід другого пікового детектора 40 під'єднаний до входу четвертого аналого-цифрового перетворювача 42 Розрядні входи третього та четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів 43 та 44 підключені до виходів третього та четвертого аналого-цифрових перетворювачів 41 та 42 ВІДПОВІДНО Прямі розрядні виходи третього лічильника 43 імпульсів з'єднані з входами елемента 47 "И", вихід якого з'єднаний з S-входом п'ятого тригера 48 безпосередньо, а через шостий елемент 50 затримки - з другим керувальним входом реєстратора 31 Перший та другий інформаційні входи реєстратора 31 під'єднані до прямих розрядних виходів другого та четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ 25 та 44 імпульсів ВІДПОВІДНО Інверсний вихід п'ятого тригера 48 з'єднаний з керувальним входом другого ключа 49, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом генератора 29 тактових імпульсів, а вихід - з ВІДНІмальним входом третього лічильника 43 імпульсів безпосередньо, а через третій подільник 45 частоти надходження імпульсів - з лічильним підсумовувальним входом четвертого лічильника 44 імпульсів Елементи блоку 1 керування розгорткою частоти з'єднані таким чином (фіг 2) Входи першого та другого імпульсних генераторів 51, 52 об'єднані і сполучені через восьмий елемент 73 затримки з першим входом 69 "Пуск", що сполучений з першим виходом дешифратора 21 Виходи першого та другого імпульсних генераторів 51, 52 сполучені з R- і S-входами ВІДПОВІДНО шостого тригера 53, інверсний і прямий виходи якого через третій і четвертий ключі 56, 57 ВІДПОВІДНО під'єднані через послідовно з'єднані зарядний резистор 59 і нагромаджувальний конденсатор 60 з загальною шиною 72 Паралельно нагромаджувальному конденсатору 60 під'єднаний п'ятий ключ 58 Загальна точка з'єднання зарядного резистора 59, нагромаджу вального конденсатора 60 і п'ятого ключа 58 сполучена з виходом 71 блока 1 керування розгорткою частоти Керувальні входи третього і четвертого ключів 56, 57 сполучені з інверсним і прямим виходами 42145 сьомого тригера 54 ВІДПОВІДНО, R-ВХІД ЯКОГО, об'єд наний з R-входом восьмого тригера 55, сполучений з першим входом 69 "Пуск" блоку 1 керування розгорткою частоти Керувальний вхід п'ятого ключа 58 сполучений з виходом елемента 61 "ИЛИ", перший вхід якого сполучений з виходом одновібратора 68, а другий вхід - з прямим виходом восьмого тригера 55 S-вхід якого під'єднаний до входу 74 "Зброс" блоку 1 керування розгорткою частоти Прямий вихід восьмого тригера 55 сполучений також з керувальним входом шостого ключа 63 і об'єднаними керувальними входами першого і другого імпульсних генераторів 51, 52 Потенційний вихід "Е" джерела енергії через послідовно з'єднані токостабілізуючий двополюсник 67, сьомий ключ 64 і третій узгоджувальний підсилювач 66 сполучений з керувальним входом першого імпульсного генератора 51 Керувальний вхід сьомого ключа 64 сполучений і виходом одновібратора 68, керувальний вхід якого сполучений з другим входом 70 "Пуск" блоку 1 керування розгорткою частоти Вихід СЬОМОГО ключа 64 через паралельно з'єднані конденсатор 65 і шостий ключ 63 сполучений з загальною шиною 72 На виходах першого і другого імпульсних генераторів 51, 52 формуються імпульсні ПОСЛІДОВНОСТІ ТІЛЬКИ при наявності нуля на їх керувальних входах і при наявності одиниці на керувальному першому вході 69 "Пуск" блоку 1 керування розгорткою частоти Пристрій для визначення параметрів коливань елементів конструкцій працює таким чином В початковому стані перший, другий та третій тригери 17, 18, 19 установлені в нуль, четвертий та п'ятий тригери 20, 48 установлені в одиницю Частота задавального генератора 2 установлена на рівні нижньої частоти досліджувального діапазону частот Перший, другий, третій та четвертий лічильники 24, 25, 43, 44 імпульсів та блок 46 порівняння установлені в нуль Перший комутатор 15 установлений в нейтральне положення, при-цьому його вхід від'єднаний від обох виходів, а блок 1 керування розгорткою частоти установлений в початковий стан, в якому частота задавального генератора 2 зафіксована і установлена на рівні нижньої частоти досліджувального діапазону частот При надходженні сигналу на вхід 37 "Пуск" перший тригер 17 установлюється в одиницю, підтверджується нульовий стан третього тригера 19 та одиничний стан четвертого та п'ятого тригерів 20 та 48 На першому виході дешифратора 21 з'являється сигнал, що надходить далі на перший керувальний вхід першого комутатора 15 та перший керувальний вхід 69 "Пуск" блоку 1 керування розгорткою частоти При установленні на входах дешифратора 21 кодової комбінації "00" на його виходах сигнали відсутні (нульові рівні), при установленні кодової комбінації "01" формується сигнал на першому виході дешифратора 21, при цьому сигнал з входу комутатора 15 надходить на його перший вихід і з'являється сигнал на першому вході блока 1 керування розгорткою частоти, в результаті чого виникає процес підвищення частоти задавального генератора 2 При установленні на входах дешифратора 21 кодової комбінації "11" формується сигнал на його другому виході, а сигнал з входу першого комутатора 15 поступає на його другий вихід і Уявляється сигнал на другому вході блоку 1 керування розгорткою частоти При появі сигналів на першому (другому) входах 69, (70) "Пуск" блока 1 керування розгорткою частоти виникає підвищення частоти задавального генератора 2 від заданого начального значення з ПОСТІЙНОЮ ШВИДКІСТЮ Ui(U2)(Ui>U2) Сигнал з виходу задавального генератора 2 після проходження через регулятор 3 амплітуди та підсилювач 4 потужності надходить в обмотку рухомої котушки (обмотку збудження) вібростенду 5 з установленим на його рухомій платформі випробуваним об'єктом 6 Сигнал з виходу першого віброперетворювача 7 через перший узгоджувальний підсилювач 9 та блок 12 зворотного зв'язку надходить на керувальний вхід регулятора 3 амплітуди, завдяки чому стабілізується рівень збудження вібростенду 5 Сигнал з виходу другого віброперетворювача 8 надходить на вхід другого узгоджувального підсилювача 10 Сигнали з виходів першого та другого узгоджувальних підсилювачів 9 та 10 надходять на різні входи фазового детектора 11 Якщо частота сигналу збудження, що змінюється з швидкістю иі, досягає значення резонансної частоти випробуваного об'єкту 6, різниця фаз сигналів на входах фазового детектора 11 дорівнює ті/2, а сигнал на виході фазового детектора 11 буде нульовим В цьому випадку на виході нульоргана 13 з'являється сигнал, який з першого виходу першого комутатора 15 надходить на вхід "Прийом" першого лічильника 24 імпульсів, тим самим зміст першого аналого-цифрового перетворювача 22 надходить в перший лічильник 24 імпульсів, третій тригер 19 установлюється в одиницю, тому через проміжок часу, що визначається третім елементом 34 затримки, другий та третій комутатори 16 та 38 установлюються в стан, який дозволяє надходити їх вхідним сигналам на другі виходи ВІДПОВІДНО Окрім того, сигнал з першого виходу першого комутатора 15 через перший елемент 32 затримки надходить на S-вхід другого тригера 18, установлюючи цей тригер в одиницю Перший піковий детектор 39 фіксує значення Yi обвідної напіврозмахів коливань, що відповідає різниці фаз ті/2 на входах фазового детектора 11 Присутність на входах дешифратора 21 кодової комбінації "11" призводить до скачкоподібного зменшення частоти задавального генератора 2 до и початкового значення сон та и повторному зростанню З ПОСТІЙНОЮ ШВИДКІСТЮ (U2)(U2