Пристрій для регулювання коливань

Пристрій для регулювання коливань, що містить генератор періодичних сигналів, вихід якого сполучений з інформаційним входом регулятора амплітуди, послідовно з'єднані підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач і узгоджувальний підсилювач, а також блок порівняння, вихід якого сполучений з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно з’єднані формувач прямокутних сигналів, перший диференціювальний блок, перший елемент І, перший тригер і перший ключ, послідовно з'єднані інвертор і другий диференціювальний блок, послідовно з'єднані задавальник числа імпульсів, лічильник імпульсів і другий тригер, послідовно з'єднані вимірювач пікового значення і перший блок пам'яті, а також третій диференціювальний блок, вхід якого сполучений з прямим виходом першого тригера, об'єднаним з керувальним входом першого блока пам'яті, а вихід - з R-входом другого тригера, прямий вихід якого сполучений з другим входом першого елемента t, вихід регулятора амплітуди сполучений з входом формувача прямокутних сигналів, а також з інформаційним входом першого ключа, вихід якого сполучений з входом задавальника числа імпульсів, вхід інвертора сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів і з лічильним входом A (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ РЕГУЛЮВАННЯ КОЛИВАНЬ 38978 чені підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач і узгоджувальний підсилювач, а також блок порівняння, вихід якого сполучений з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені формувач прямокутних сигналів, перший диференціювальний блок, елемент І, перший тригер і ключ, послідовно сполучені інвертор і другий диференціювальний блок, послідовно сполучені задавальник числа імпульсів, лічильник імпульсів і другий тригер, послідовно з'єднані вимірювач пікового значення і блок пам'яті, а також третій диференціювальний блок, вхід якого сполучений з прямим виходом першого тригера і, з керувальним входом блока пам'яті, а вихід - з R-входом другого тригера, прямий вихід якого сполучений з другим входом елемента І, вихід регулятора амплітуди сполучений з входом формувача прямокутних сигналів і з інформаційним входом ключа, вихід якого сполучений з входом підсилювача потужності і з входом задавальника числа імпульсів, вхід інвертора сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів і з лічильним входом лічильника імпульсів, вихід другого диференціювального блока сполучений з R-входом першого тригера, вихід узгоджувального підсилювача сполучений з входом вимірювача пікового значення, а вихід блока пам'яті сполучений з входом блока порівняння (див.: А.с. СРСР № 1068905, М. кл. С05D19/02, 23.01.84). Такий пристрій є найбільш близьким за технічною суттю і прийнятий за прототип. Недолік прототипу - обмежена область використання обумовлена відсутністю можливості формування сейсмічних коливань типа "биття" із-за відсутності блоків перетворення, комутації, запам’ятовування, формування. Структурна побудова пристрою забезпечу тільки можливість формування імпульсних послідовностей з регулюванням шпаруватості і завданням необхідного числа імпульсів. В основу винаходу відновлене завдання створення пристрій для регулювання коливань, який забезпечував би формування як імпульсних послідовностей з регульованою скважністю, так і формування сейсмічних коливань типу "биття", що призведе до розширення класу вирішальних задач і області використання пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для регулювання коливань, який містить генератор періодичних сигналів, вихід якого сполучений з інформаційним входом регулятора амплітуди, послідовно з'єднані підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач і узгоджувальний підсилювач, а також блок порівняння, вихід якого сполучений з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно з'єднані формувач прямокутних сигналів, перший диференціювальний блок, перший елемент І, перший тригер і перший ключ, послідовно з’єднані інвертор і другий диференціювальний блок, послідовно з'єднані задавальник числа імпульсів, лічильник імпульсів і другий тригер, послідовно з'єднані вимірювач пікового значення і перший блок пам'яті, а також третій диференціювальний блок, вхід якого сполучений з прямим виходом першого тригера, об'єднаним з керувальним входом першого блока пам’яті, а вихід - з R-входом другого тригера, прямий вихід якого сполучений з другим входом першого елемента І, вихід регулятора амплітуди сполучений з входом формувача прямокутних сигналів, а також з інформаційним входом першого ключа, вихід якого сполучений з входом задавальника числа імпульсів, вхід інвертора сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів і з лічильним входом першого лічильника імпульсів, вихід другого диференціювального блока сполучений з R-входом першого тригера, вихід узгоджувального підсилювача сполучений з входом вимірювача пікового значення, а вихід першого блока пам'яті сполучений з першим входом блока порівняння, другий вхід якого сполучений з виходом першого блока постійної напруги-опорної напруги, відповідно винаходу, пристрій додатково містить другий ключ, другий елемент І, блок множення частоти імпульсів, другий лічильник імпульсів, другий блок пам'яті, перемножувальний цифроаналоговий перетворювач і комутатор, причому вихід другого елемента ї сполучений з керувальним входом другого ключа, перший вхід другого елемента І сполучений з прямим виходом першого тригера, а другий вхід об'єднаний з керувальним входом комутатора і сполучений з виходом другого блока постійної напруги, вихід першого елемента І через послідовно з'єднані другий ключ і блок множення частоти імпульсів сполучений з лічильним входом другого лічильника імпульсів, виходи розрядів якого сполучені з групою адресних входів другого блока пам'яті, група виходів якого порозрядно сполучена з групою цифрових входів перемножувального цифроаналогового перетворювача, аналоговий вхід якого сполучений з виходом першого ключа, а вихід - з другим інформаційним входом комутатора, перший інформаційний вхід якого сполучений з виходом першого ключа, а вихід комутатора сполучений з входом підсилювача потужності, причому вхід "Скид" другого лічильника імпульсів сполучений з виходом першого лічильника імпульсів. Застосування пристрою за винаходом разом з усіма суттєвими ознаками, включаючи відмінні, забезпечує не тільки формування послідовності імпульсних сигналів, форма яких визначається формою сигналів на виході генератора періодичних сигналів, а скважність визначається числом під'єднаних розрядів лічильника імпульсів, а також формування сейсмічних сигналів типа "биття", що визначається введенням блоків перетворення, другого лічильника імпульсів, блоків пам'яті, комутації, що призводить до формування сигналу заповнення, обвідна якого відповідає формі сигналу на виході генератора періодичних сигналів. Алгоритм формування такої імпульсної послідовності сигналів реалізується за допомогою блоків комутації, формування, пам'яті, що визначається з перетвореним сигналом генератора періодичних сигналів. Алгоритм формування імпульсної послідовності сейсмічних сигналів типу "биття" реалізується за рахунок додаткового введення блоків комутації, перетворення, пам'яті, формування, що формують сигнал заповнення обвідної напіврозмахів коливань, що визначається генератором періодичних сигналів. Такий технічний ефект призводить до розширення класу вирішальних пристроєм задач і таким 2 38978 чином області його застосування, що знижує затрати на розробку нового випробуваного обладнання за рахунок застосування стандартних блоків автоматики і обчислювальної техніки. На фігурі наведена структурна схема пристрою для регулювання коливань. Пристрій для регулювання коливань містить генератор 1 періодичних сигналів, регулятор 2 амплітуди, перший 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, перший лічильник 13, імпульсів, перший диференціювальний блок 14, перший елемент 15 і, перший і другий тригери 16, 17 відповідно, другий диференціювальний блок 18, задавальник 19 числа імпульсів, третій диференціювальний блок 20, другий ключ 21, другий елемент 22 І, блок 23 множення частоти імпульсів, другий лічильник 24 імпульсів, другий блок 25 пам'яті, перемножувальний цифроаналоговий перетворювач 26, комутатор 27, перший і другий блоки 28, 29 постійної напруги відповідно. Блоки пристрою з'єднані наступним чином. Вихід генератора 1 періодичних сигналів через послідовно з'єднані регулятор 2 амплітуди, перший ключ 3, комутатор 27 і підсилювач 4 потужності сполучений з обмоткою рухомої котушки (на фігурі не показана) вібратора 5. На випробуваному об'єкті (на фігурі не позначений), установлений віброперетворювач 6, вихід якого через послідовно з'єднані узгоджувальний підсилювач 7 і вимірювач 8 пікового значення сполучений з інформаційним входом першого блока 9 пам'яті, вихід якого сполучений з першим входом блока 10 порівняння, другий вхід якого сполучений з виходом першого блока 28 постійної напруги, а вихід блока 10 порівняння сполучений з керувальним входом регулятора 2 амплітуди. Вихід регулятора 2 амплітуди сполучений також з входом першого формувача 11 прямокутних сигналів, вихід якого через перший диференціювальний блок 14 сполучений з першим входом першого елемента 15 І, другий вхід якого сполучений з прямим виходом другого тригера 17. S-вхід другого тригера 17 сполучений з виходом переповнення першого лічильника 13 імпульсів, лічильний вхід якого об'єднаний з входом інвертора 12, сполучений з виходом формувача 11 прямокутних сигналів. Вихід першого елемента 15 І сполучений з S-входом першого тригера 16, Rвхід якого через другий диференціювальний блок 18 сполучений з виходом інвертора 12. Прямий вихід першого тригера 16 сполучений з об'єднаними керувальним входом першого ключа 3, першим входом другого елемента 22 І і керувальним входом першого блока 9 пам'яті безпосередньо, а через третій диференціювальний блок 20 з R-входом другого тригера 17. Вихід першого ключа 3 через задавадьник 19 числа імпульсів сполучений з входом "Останов" першого лічильника 13 імпульсів. Вихід першого елемента 15 1 через послідовно з'єднані другий ключ 21 і блок 23 множення частоти імпульсів сполучений з лічильним входом другого лічильника 24 імпульсів, розрядні виходи якого сполучені з адресними входами другого блока 25 пам'яті, група ви ходів якого сполучена з цифровими входами перемножувального цифроаналогового перетворювача 26, аналоговий вхід якого сполучений з виходом першого ключа 3, а вихід перемножувального цифроаналогового перетворювача 26 сполучений з другим інформаційним входом комутатора 27. Керувальний вхід комутатора 27 і другий вхід другого елемента 22 І об'єднані і сполучені з виходом другого блока 29 постійної напруги. Вхід "Скид'" другого лічильника 24 імпульсів сполучений з виходом переповнення першого лічильника 13 імпульсів. Пристрій для регулювання коливань функціонує в двох режимах і працює таким чином. Режим А - режим формування імпульсних послідовностей На керувальному вході комутатора 27 і на другому вході другого елемента 22 І нульові рівні. Перший і другий тригери 16 і 17 знаходяться в нулі. Перший і другий ключі 3 і 21 розімкнуті. Перший і другий лічильники 13 і 24 імпульсів знаходяться в нульовому стані. Якщо на керувальному вході комутатора 27 нульовий рівень, то на вихід комутатора 27 надходить сигнал з його першого інформаційного входу, тобто з виходу першого ключа 3. Якщо на керувальному вході комутатора 27 присутній одиничний рівень, то на вихід комутатора 27 надходить сигнал з його другого інформаційного входу, тобто з виходу перемножувального цифроаналогового перетворювача 26. Генератор 1 періодичних сигналів виробляє на виході періодичні сигнали, зокрема, синусоїдальний сигнал, який через регулятор 2 амплітуди надходить на вхід першого ключа 3. В вихідному стані перший тригер 16 знаходиться в нулі, тому перший ключ 3 розімкнутий і сигнали не надходять в обмотку рухомої котушки вібратора 5. На виході формувача 11 прямокутних сигналів формуються прямокутні сигнали, які диференціюються першим диференціювальним блоком 14. Інвертовані інвертором 12 імпульсні сигнали диференціюються другим диференціювальним блоком 18 і надходять на R-вхід першого тригера 16, підтверджуючи його нульовий стан. Прямокутні сигнали з виходу формувача 11 прямокутних сигналів надходять на лічильний вхід першого лічильника 13 імпульсів, який формує часовий інтервал між імпульсами, що надходять в обмотку рухомої котушки вібратора 5. При формуванні сигналу на виході переповнення першого лічильника 13 імпульсів цей сигнал надходить на S-вхід другого тригера 17, установлюючи цей тригер в одиницю. При цьому на другому вході першого елемента 15 І буде присутній одиничний рівень. Тому при формуванні позитивного імпульсу на виході першого диференціювального блоку 14, на виході першого елемента 15 І формується імпульсний сигнал, який надходить на S-вхід першого тригера 16, установлюючи його в одиницю. В цей момент часу перший ключ 3 замикається, одночасно одиничний рівень з прямого виходу першого тригера 16 надходить на керувальний вхід першого блока 9 пам'яті і підготовлює його до вимірювання вихідного сигналу узгоджувального підсилювача 7, а сигнал з виходу генератора 1 періоди 3 38978 чних сигналів надходить через регулятор 2 амплітуди, перший ключ 3, комутатор 27 і підсилювач 4 потужності в обмотку рухомої котушки вібратора 5. Вихідний сигнал віброперетворювача 6 через у узгоджувальний підсилювач 7 і вимірювач 8 пікового значення надходить на інформаційний вхід першого блока 9 пам'яті, який фіксує максимальне значення цього сигналу. Зафіксоване в першому блоці 9 пам'яті максимальне значення сигналу збудження вібратора 5 в момент паузи порівнюється в блоці 10 порівняння з постійним опорним сигналом з виходу першого блока 28 постійної напруги, а вихідний сигнал блока 10 порівняння надходить на керувальний вхід регулятора 2 амплітуди, тим самим відбувається підстройка амплітудних значень імпульсів збудження вібратора 5 до рівня постійної опорної напруги Uоп1 першого блока 28 постійної напруги. Вихідні прямокутні сигнали формувача 11 прямокутних сигналів після інвертування інвертором 12 диференціюються другим деференціювальним блоком 18 і надходять на R-вхід першого тригера 16, установлюючи цей тригер в нуль. При цьому розмикається перший ключ 3, а другий тригер 17 установлюється в нуль після надходження на його R-вхід імпульсу з виходу третього диференціювального блока 20. Режим В - режим формування сейсмічних сигналів типа "биття" В цьому режимі на керувальний вхід комутатора 27 і другий вхід другого елемента 22 І надходить одиничний сигнал з виходу другого блока 29 постійної напруги. В цьому режимі при установленні першого тригера 16 в одиницю на керувальний вхід другого ключа 21 надходить одиничний рівень сигналу з виходу другого елемента 22 І. Другий ключ 21 буде замкнений в проміжок часу одиничного стану першого тригера 16, Позитивний імпульс з виходу першого елемента 15 і надходить через замкнений другий ключ 21 на вхід блока 23 множення частоти імпульсів, з виходу якого сигнал, що має більш високу частоту формування імпульсів, надходить на лічильний вхід другого лічильника 24 імпульсів. Цифровий код з прямих виходів розрядів другого лічильника 24 імпульсів надходить на адресні входи другого блока 25 пам’яті. В другому блоці 25 пам'яті зафіксовані значення функції "Синус" і, при надходженні на адресні входи другого блока 25 пам'яті кодових комбінацій на групу цифрових входів перемножу вального цифроаналогового перетворювача 26 надходять значення функції "Синус". На аналоговий вхід перемножувального цифроаналогового перетворювача 26 надходить сигнал напівсинуса стабілізованої амплітуди з виходу першого ключа З (в проміжок часу замкненого стану першого ключа З). Таким чином, на виході перемножувального цифроаналогового перетворювача 26 формується синусоїдальний сигнал, обвідна якого визначається формою сигналу на виході першого ключа 3, тобто сигнал, що моделює в першому наближенні сейсмічні сигнали типу "биття". 4 38978 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 ___________________________________________________________ 5