Пристрій для регулювання коливань

Пристрій для регулювання коливань, що містить послідовно з'єднані генератор періодичних сигналів, регулятор амплітуди, ключ, підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач, узгоджувальний підсилювач, вимірювач пікового значення, блок пам'яті, блок порівняння, другий вхід якого сполучений з виходом джерела опорної напруги, а вихід - з керувальним входом регулятора 38873 Недолік відомого пристрою - складність схемного рішення і недостатня надійність, що обумовлена включенням трьох блоків диференціювання, що знижує також і завадостійкість пристрою і двох тригерів (не рахуючи тригерів лічильника імпульсів), що призводить до виникнення збоїв в роботі. В основу винаходу поставлене завдання створити такий пристрій для регулювання коливань, в якому за рахунок введення нових структурних зв'язків відтворюється можливість спрощення схемного рішення шляхом зменшення числа блоків диференціювання (один замість трьох в прототипі) і кількість тригерів для комутації (один тригер замість двох в прототипі) при збереженні функціональних можливостей, що забезпечує підвищення завадостійкості і імовірність зниження збоїв в роботі, а в цілому підвищує надійність роботи пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для регулювання коливань, що містить послідовно з'єднані генератор періодичних сигналів, регулятор амплітуди, ключ, підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач, узгоджувальний підсилювач, вимірювач пікового значення, блок пам'яті, блок порівняння, другий вхід якого сполучений з виходом джерела опорної напруги, а вихід - з керувальним входом регулятора амплітуди, елемент И, послідовно сполучені формувач прямокутних сигналів, вхід якого сполучений з виходом регулятора амплітуди, інвертор, блок диференціювання, вихід якого сполучений з першим входом елемента И, тригер, послідовно сполучені задавальник числа імпульсів, вхід якого сполучений з виходом ключа, лічильник імпульсів, вихід якого сполучений з S-входом тригера, прямий вихід якого сполучений з об'єднаними керувальними входами ключа і блока пам'яті, лічильний вхід лічильника імпульсів сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів, згідно з винаходом Rвхід тригера сполучений з входом "Установка нуля", безпосередньо, а через елемент И R-вхід тригера сполучений з його прямим виходом. Введення нових структурних зв'язків, в сукупності з відомими, обумовлює зменшення кількості функціональних елементів (один блок диференціювання замість трьох і один тригер замість двох) і збереження функціональних можливостей пристрою прототипу, що спрощує схему пристрою і дозволяє забезпечити підвищення завадостійкості і імовірність зниження збоїв в роботі, а в цілому підвищити надійність в роботі пристрою. На креслені наведена структурна схема пристрою для регулювання коливань. Пристрій містить послідовно сполучені генератор 1 періодичних сигналів, регулятор 2 амплітуди, ключ 3, підсилювач 4 потужності, вібратор 5, віброперетворювач 6, узгоджувальний підсилювач 7, вимірювач 8 пікового значення, блок 9 пам'яті, блок 10 порівняння, формувач 11 прямокутних сигналів, інвертор 12, лічильник 1З імпульсів, блок диференціювання 14, елемент 15 И, тригер 16, задавальник 17 числа імпульсів. Блоки і елементи пристрою для регулювання коливань сполучені наступним чином. Вихід генератора 1 періодичних сигналів через регулятор 2 амплітуди сполучений з входом ключа 3, вихід якого через підсилювач 4 потужності приєднаний до обмотки рухомої котушки вібратора 5. На випробуваному об'єкті (на фігурі не позначений), що установлений на платформі рухомої системи вібратора 5, установлений віброперетворювач 6, вихід якого сполучений з входом узгоджувального підсилювача 7, вихід якого сполучений з входом вимірювача 8 пікового значення. Вихід вимірювача 8 пікового значення сполучений з інформаційним входом блока 9 пам'яті, вихід якого сполучений з першим входом блока 10 порівняння, на другій вхід якого подасться постійна опорна напруга Uоп, а вихід блока 10 порівняння сполучений з керувальним входом регулятора 2 амплітуди, вихід якого сполучений з входом формувача 11 прямокутних сигналів. Вихід формувача 11 прямокутних сигналів через послідовно з'єднані інвертор 12, блок диференціювання 14 і елемент 15 И сполучений з R-входом тригера 16, S-вхід якого сполучений з виходом переповнення лічильника 1З імпульсів, лічильний вхід якого сполучений з виходом формувача 11 прямокутних сигналів, а вхід "Скид" лічильника 1З імпульсів сполученні через задавальник 17 числа імпульсів з виходом ключа 3. Другий вхід елемента 15 И, об'єднаний з керувальними входами ключа 3 і блока 9 пам'яті, сполучений з прямим виходом тригера 16, R-вхід тригера 16 сполучений також з зовнішнім входом "Установка нуля". Пристрій для регулювання коливань працює таким чином. В вихідному стані на вхід "Установка нуля" (Rвхід тригера 16) надходить сигнал, що установлює тригер 16 в нуль. Генератор 1 періодичних сигналів виробляє на виході періодичні сигнали, наприклад, синусоїдальної форми, які через регулятор 2 амплітуди надходять на входи ключа 3 і формувача 11 прямокутних сигналів. Позитивні напівхвилі гармонійного сигналу перетворюються формувачем 11 прямокутних сигналів в прямокутні імпульси, які надходять на лічильний вхід лічильника 1З імпульсів, що функціонує в режимі подільника частоти імпульсів і визначає паузу між імпульсами, що надходять на вібратор 5. Імпульс, що формується на виході переповнення лічильника 13 імпульсів, надходить на Sвхід тригера 16 і установлює тригер 16 в одиницю. При цьому замикається ключ 3 і напівхвиля періодичного сигналу позитивної полярності з виходу регулятора 2 амплітуди через ключ 3 і підсилювач 4 потужності надходить в обмотку рухомої котушки (котушки збудження) вібратора 5. Одночасно сигнал з прямого виходу тригера 16 надходить на вхід блока 9 пам'яті і підготовлює його до виміру вихідного сигналу вимірювача 8 пікового значення. Сигнал з виходу віброперетворювача 6, установленого на платформі вібратора 5, через узгоджувальний підсилювач 7 і вимірювач 8 пікового значення надходить на інформаційний вхід блока 9 пам'яті, який фіксує максимальне значення сигналу. Зафіксоване в блоці 9 пам'яті максимальне значення сигналу в інтервалі паузи порівнюється з опорним Uоп, в блоці 10 порівняння і надходить на керувальний вхід регулятора 2 амплітуди, що призводить до регулювання амплітудного значення 2 38873 сигналів на виході регулятора 2 амплітуди до заданого значення Uоп. В момент часу закінчення імпульсу, що формується на виході формувача 11 прямокутних сигналів блок диференціювання 14 формує короткий імпульс позитивної полярності, (що відповідає передньому фронту імпульсу на виході інвертора 12), який надходить через елемент 15 И на R-вхід тригера 16 і відповідає задньому фронту імпульсу на виході регулятора 2 амплітуди. Проходження цього імпульсу через елемент 15 И обумовлено тим, що тригер 16 знаходиться в одиночному стані. При цьому тригер 16 установлюється в нуль, ключ 3 розмикається. Таким чином, формується кожний імпульс збудження вібратора 5. Задавальник 17 числа імпульсів підраховує число імпульсів збудження вібратора 5 і при досягненні заданого значення цього числа зупиняє роботу лічильника 1З імпульсів. Після формування останнього імпульсу за програмою, що фіксується задавальником 17 числа імпульсів, лічильник 1З буде заблокований, тригер 16 залишається в нульовому стані, ключ 3 знаходиться в розімкнутому стані, подальша робота пристрою заблокована. Винахід має більш високу надійність за рахунок спрощення схемного рішення. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3