Пристрій для регулювання коливань

Пристрій для регулювання коливань, що містить послідовно з'єднані генератор періодичних сигналів, регулятор амплітуди, перший ключ, підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач, узгоджувальний підсилювач, вимірювач пікового значення, блок пам'яті, блок порівняння, вихід якого сполучений з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені формувач прямокутних сигналів, вхід якого сполучений з виходом регулятора амплітуди, інвертор і блок диференціювання, тригер, послідовно сполучені задавач числа імпульсів, вхід якого сполучений з виходом першого ключа, перший лічильник імпульсів, вихід якого сполучений з S- входом тригера, прямий вихід якого сполучений з об'єднаними керувальними входами першого ключа і блока пам'яті, R- вхід тригера, сполучений з входом «Установка нуля» безпосередньо, який відрізняється тим, що додатково введені другий лічильник імпульсів, другий, третій і четвертий ключі, перший і другий комутатори, су матор, цифроаналоговий перетворювач, причому лічильний вхід першого лічильника імпульсів через другий ключ сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів, який через послідовно з'єднані четвертий і третій ключі сполучений з лічильним входом другого лічильника імпульсів, вихід якого сполучений з другим інформаційним входом першого комутатора, перший інформаційний вхід якого сполучений з виходом блока диференціювання, вихід першого комутатора сполучений з R- входом тригера, керувальні входи другого і третього ключів сполучені з інверсним і прямим виходами тригера ВІДПОВІДНО, а керувальні входи першого комутатора і четвертого ключа об'єднані і сполучені з виходом другого джерела опорної напруги, прямі виходи розрядів другого лічильника імпульсів сполучені порозрядно з групою входів цифроаналового перетворювача, вихід якого сполучений з об'єднаними керувальним входом генератора періодичних сигналів і віднімальним входом суматора, підсумовувальний вхід якого об'єднаний з першим інформаційним входом другого комутатора і сполучений з виходом першого джерела опорної напруги, другий інформаційний вхід другого комутатора сполучений з виходом суматора, а керувальний вхід другого комутатора сполучений з виходом третього джерела опорної напруги о ю (О Винахід відноситься до області випробуваної техніки і може бути застосований для випробувань об'єктів на імпульсні навантаження і навантаження в формі сейсмічних сигналів Відомим Є пристрій для регулювання коливань, що містить генератор періодичних сигналів, вихід якого сполучений з першим входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач і узгоджувальний підсилювач, а також блок порівняння, вихід якого сполучений з другим входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені формувач прямокутних сигналів перший блок диференціювання, елемент И, перший тригер і ключ, послідовно сполучені інвертор і другий блок диференцію вання, послідовно сполучені задавальнии числа імпульсів, лічильник імпульсів і другий тригер, послідовно сполучені вимірювач пікового значення і блок пам'яті, а також третій блок диференціювання, вхід якого з'єднаний з виходом першого тригера і з другим входом блока пам'яті, а вихід - з другим входом другого тригера, вихід якого сполучений з другим входом елемента И, вихід регулятора амплітуди сполучений з входом формувача прямокутних сигналів і з другим 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 другим входом лічильника імпульсів, вихід другого блока ди 46502 ференціювання сполучений з другим входом першого тригера, вихід узгоджувального підсилювача сполучений з входом вимірювача пікового значення, а вихід блока пам'яті сполучений з входом блока порівняння /Ав ев СССР, №1068905, МПК G05D19/02, 1984/ Недолік відомого пристрою - складність схемного рішення і відсутність можливості формування сейсмічних сигналів типу «биття» Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, і прийнятому за прототип є 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 амплітуди, елемент Иб 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, вхід тригера сполучений з входом «Установка нуля» безпосередньо, а через елемент И R-вхід тригера сполучений з його прямим виходом (Заявка України на винахід № 2000116319,09 11 2000р ) Недолік відомого пристрою є обмежені функціональні можливості, що обумовлені неможливістю формування сейсмічних сигналів типу «биття» В основу винаходу поставлене завдання створити такий пристрій для регулювання коливань, в якому за рахунок введення нових функціональних блоків і структурних зв'язків реалізується можливість формування сейсмічних сигналів типу «биття» Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для регулювання коливань, що містить послідовно з'єднані генератор періодичних сигналів, регулятор амплітуди, перший ключ, підсилювач потужності, вібратор, віброперетворювач, узгоджувальний підсилювач, вимірювач пікового значення, блок пам'яті, блок порівняння, вихід якого сполучений з керувальним входом регулятора амплітуди, послідовно сполучені формувач прямокутних сигналів, вхід якого сполучений з виходом регулятора амплітуди, інвертор і блок диференціювання, тригер, послідовно сполучені задавальник числа імпульсів, вхід якого сполучений з виходом першого ключа, перший лічильник імпульсів вихід якого сполучений з S- входом тригера, прямий вихід якого сполучений з об'єднаними клерувальними входами першого ключа і блока пам'яті, Rвхід тригера, сполучений з входом «Установка нуля» безпосередньо, згідно з винаходом, додатково введені другий лічильник імпульсів, другий, третій і четвертий ключі, перший і другий комутатори, суматор, цифроаналоговий перетворювач, причому лічильний ВХІД першого лічильника імпульсів через другий ключ сполучений з виходом формувача прямокутних сигналів, який через послідовно з'єднані четвертий і третій ключі сполучений з лічильним входом другого лічильника імпульсів, вихід якого сполучений з другим інформаційним входом першого комутатора, перший інформаційний вхід якого сполучений з виходом блока диференціювання, вихід першого комутатора сполучений з R- входом тригера, керувальні входи другого і третього ключів сполучені з інверсним і прямим виходами тригера ВІДПОВІДНО, а керувальні входи першого комутатора і четвертого ключа об'єднані і сполучені з виходом другого джерела опорної напруги, прямі виходи розрядів другого лічильника імпульсів сполучені порозрядно з групою входів цифроаналового перетворювача, вихід якого сполучений з об'єднаними керувальним входом генератора періодичних сигналів і віднімальним входом суматора, підсумовувальний вхід якого об'єднаний з першим інформаційним входом другого комутатора і сполучений з виходом першого джерела опорної напруги, другий інформаційний вхід другого комутатора сполучений з виходом суматора, а керувальний вхід другого комутатора сполучений з виходом третього джерела опорної напруги Введення нових блоків і структурних зв'язків, В сукупності з відомими, призводить до розширення функціональних можливостей пристрою за рахунок формування сейсмічних сигналів типу «биття» при використанні стандартних блоків автоматики і обчислювальної техніки Введення другого лічильника імпульсів і цифроаналогового перетворювача призводить до реалізації можливості зміни частоти генератора періодичних сигналів по лінійному закону Введення другого лічильника імпульсів цифроаналогового перетворювача і суматора призводить до реалізації можливості формування обвідної напіврозмахів періодичного сигналу, що зменшується по лінійному закону Комутація для реалізації режимів відбувається за рахунок введення двох комутаторів, трьох ключів і ВІДПОВІДНИХ структурних зв'язків МІЖ ЦИМИ бло ками На креслені (фіг) наведена структурна схема пристрою для регулювання коливань Пристрій містить послідовно сполучені генератор 1 періодичних сигналів, регулятор 2 амплітуди, перший ключ 3, підсилювач 4 потужності, вібратор 5, віброперетворювач 6, узгоджувальний підсилювач 7, вимірювач8 пікового значення, блок 9 пам'яті, блок 10 порівняння, формувач 11 прямокутних сигналів, інвертор 12, перший лічильник 13 імпульсів, другий лічильник 14 імпульсів, блок 15 диференціювання, тригер 16, задавальник 17 числа імпульсів, другий, третій і четвертий ключі 18, 19 і 20 ВІДПОВІДНО, перший і другий комутатори 21, 22 ВІДПОВІДНО, суматор 23, цифроаналоговий перетворювач 24, вихід 25 першого джерела опорної напруги, вихід 26 другого джерела опорної напруги, вихід 27 третього джерела опорної напруги, вхід 28 «Установка нуля» Блоки пристрою для регулювання коливань сполучені наступним чином 46502 Вихід генератора 1 періодичних сигналів через На керувальний вхід другого комутатора 22 послідовно з'єднані регулятор 2 амплітуди, пернадходить нульовий сигнал з виходу 27 третього ший ключ 3 і підсилювач 4 потужності під'єднаний джерела опорної напруги Тому на вихід другого до обмотки рухомої котушки вібратора 5 комутатора 22 надходить сигнал з виходу 25 першого джерела опорної напруги Uoni На випробуваному об'єкті (на кресленні не позначений), який установлений на платформі рухоВ вихідному стані на вхід 28 «Установка нуля» мої системи вібратора 5, жорстко установлений (R- вхід тригера 16) надходить ЗОВНІШНІЙ сигнал, віброперетворювач 6, вихід якого сполучений з який установлює тригер 16 в нуль входом узгоджу вального підсилювача 7, вихід якоГенератор 1 періодичних сигналів формує на го через вимірювач 8 пікового значення сполучевиході періодичні сигнали, наприклад, синусоїданий з інформаційним входом блока 9 пам'яті, вихід льної форми, які через регулятор 2 амплітуди надякого сполучений з першим входом блока 10 поріходять на входи першого ключа 3 і формувача 11 вняння, другий вхід якого сполучений з виходом прямокутних сигналів другого комутатора 22, а вихід блока 10 порівнянПозитивні напівхвилі періодичного сигналу пеня сполучений з керувальним входом регулятора 2 ретворюються формувачем 11 прямокутних сигамплітуди, вихід якого сполучений з входом форналів в прямокутні імпульси, які надходять через мувача 11 прямокутних сигналів, вихід якого через замкнений другий ключ 18 (тригер 16 знаходиться послідовно з'єднані інвертор 12, і блок 15 диферев нулі, тому одиночний потенціал присутній на нціювання сполучений з першим входом першого його інверсному виході, а тому і на керувальному комутатора 21, другий вхід якого сполучений з вході другого ключа 18) на лічильний вхід першого виходом переповнення другого лічильника 14 імлічильника 13 імпульсів, що функціонує в режимі пульсів, лічильний вхід якого через послідовно подільника частоти вхідних імпульсів і визначає з'єднані четвертий і третій ключі 20 і 19 ВІДПОВІДНО паузу між імпульсами, що надходять в обмотку сполучений з виходом формувача 11 прямокутних рухомої котушки вібратора 5 для формування засигналів, вихід першого комутатора 21 сполучений даного силового навантаження на випробуваний з R- входом тригера 16, S- вхід якого сполучений з об'єкт виходом переповнення першого лічильника 13 Імпульс, що формується на виході переповімпульсів, лічильний вхід якого через другий ключ нення першого лічильника 13 імпульсів, надходить 18 сполучений з виходом формувача 11 прямокутна S- вхід тригера 16, установлюючи його в одининих сигналів Прямий вихід тригера 16 сполучений цю При цьому замикається перший ключ 3 і напівз об'єднаними керувальними входами першого хвиля періодичного сигналу позитивної полярності ключа 3, блока 9 пам'яті і третього ключа 19 з виходу регулятора 2 амплітуди через замкнений ключ 3 і підсилювач 4 потужності надходить в обІнверсний вихід тригера 16 сполучений з керумотку рухомої котушки (котушки збудження) вібравальним входом другого ключа 18 Керувальні тора 5 входи четвертого ключа 20 і першого комутатора 21 об'єднані і сполучені з виходом 26 другого джеОдночасно сигнал з прямого виходу тригера рела опорної напруги 16 надходить на керувальний вхід блока 9 пам'яті, який фіксує максимальне значення сигнала, що Вхід «СКИД» першого лічильника 13 імпульсів надходить з виходу вимірювача 8 пікового значенчерез задавальник 17 числа імпульсів сполучений ня Одночасно замикається третій ключ 19 Але з виходом першого ключа З R- вхід тригера 16 четвертий ключ 20 буде розімкненим, тому на лісполучений також з ЗОВНІШНІМ ВХОДОМ 28 «Устаночильний вхід другого лічильника 14 імпульсів імпувка нуля» льси не надходять Виходи прямих розрядів другого лічильника 14 імпульсів під'єднані до групи входів цифроаналоСигнал з виходу віброперетворювача 6, устагового перетворювача 24, вихід якого сполучений новленого на випробуваному об'єкті, який жорстко з об'єднаними керувальним входом генератора 1 закріплений на рухомій платформі вібратора 5, періодичних сигналів і віднімальним входом сумачерез узгоджувальний підсилювач 7 і вимірювач 8 тора 23, підсумовувальний вхід якого, об'єднаний з пікового значення надходить на інформаційний першим інформаційним входом другого комутатовхід блока 9 пам'яті, який і фіксує максимальне ра 22, сполучені з виходом 25 першого джерела значення сигнала Це максимальне значення сигопорної напруги Другий інформаційний вхід другонала в інтервал часу паузи порівнюється з опорго комутатора 22 сполучений з виходом суматора ним сигналом и о п і, що надходить на другий вхід 23, а керувальний вхід з виходом 27 третього джеблока 10 порівняння з виходу 25 першого джерела рела опорної напруги опорної напруги після проходження через другий комутатор 22 Пристрій для регулювання коливань працює в режимі І і II таким чином При цьому на керувальному вході другого комутатора 22 відсутній сигнал, що надходить з виРежим І - Режим формування одиночних імходу 27 третього джерела опорної наруги Вихідпульсів ний сигнал блока 10 порівняння надходить на В цьому режимі на керувальні входи першого керувальний вхід регулятора 2 амплітуди, що прикомутатора 21 і четвертого ключа 20 надходить зводить до регулювання амплітудного значення нульовий сигнал з виходу 26 другого джерела сигналу на вході регулятора 2 амплітуди до задаопорної напруги В цьому режимі четвертий ключ ного значення и о п і 20 постійно розімкнений В цьому режимі на вихід першого комутатора В момент закінчення імпульса, що формується на виході формувача 11 прямокутних сигналів на 21 надходить сигнал з його першого входу, тобто з виході інвертора 12 формується передній фронт виходу блока 15 диференціювання 8 46502 імпульса, що надходить на вхід блока 15 дифере20 в цьому режимі постійно замкнений) На лічинціювання, на виході якого формується в цей мольний вхід другого лічильника 14 імпульсів надхомент короткий імпульс позитивної полярності, який дять імпульси з виходу формувача 11 прямокутних через перший комутатор 21 надходить на R- вхід сигналів після проходження через четвертий і третригера 16, установлюючи цей тригер в нуль При тій ключі 20 і 19 ВІДПОВІДНО Максимальний код, що цьому перший ключ 3 розмикається, а другий ключ фіксується другим лічильником 14 імпульсів, ви18 замикається Таким чином формується кожний значає тривалість часу надходження гармонійного імпульс збудження вібратора 5 сигналу для збудження вібратора 5 1) Задавальник 17 числа імпульсів підраховує Імпульс, що формується на виході переповчисло імпульсів збудження вібратора 5 і при досянення другого лічильника 14 імпульсів надходить гненні заданого значення цього числа зупиняє рочерез перший комутатор 21 на R- вхід тригера 16, боту лічильника 13 імпульсів установлюючи його в нуль, тим самим закінчується формування наступного сигнала для збудження 2) Після формування останнього імпульса по вібратора 5 програмі, що фіксується задавальником 17 числа імпульсів, лічильник 13 буде заблокований, тригер Код, що зростає в другому лічильнику 14 імпу16 залишається в нульовому стані, ключ 3 знахольсів, після перетворення в аналоговий сигнал диться в розімкнутому стані, подальша робота аналого-цифровим перетворювачем 24 надходить пристрою заблокована на керувальний вхід генератора 1 періодичних сигналів, змінюючи його частоту в бік зростання, і Режим II Режим формування сейсмічних сигна віднімальний вхід суматора 23, на підсумовуваналів типу «биття» льний вхід якого надходить сигнал з виходу 25 В цьому режимі на об'єднані керувальні входи першого джерела опорної наруги Uoni першого комутатора 21 і четвертого ключа 20 надходить одиничний сигнал з виходу 26 другого джеТаким чином, на виході суматора 23, а тому і рела опорної напруги При цьому сигнал з виходу на виході другого комутатора 22 величина сигнала переповнення другого лічильника 14 імпульсів зменшується, тобто на керувальний вхід регуляточерез перший комутатор 21 надходить на R- вхід ра 2 амплітуди надходить сигнал ЛІНІЙНО періодичтригера 16 Четвертий ключ 20 в цьому режимі ної амплітуди буде постійно замкнений В цьому режимі формується ПОСЛІДОВНІСТЬ відрізків прямокутних сигналів, обвідна напіврозмахів На керувальний вхід другого комутатора 22 коливань яких формується по ЛІНІЙНО падаючому надходить одиничний сигнал з виходу 27 третього закону, а частота періодичного сигналу зростає, джерела опорної напруги Тому на вихід другого тобто формується ПОСЛІДОВНІСТЬ сейсмічних сигкомутатора 22 надходить сигнал з його другого налів типу «биття» входу, тобто з виходу суматора 23 В вихідному стані тригер 16 установлений в Найменування елементів пристрою нуль за рахунок надходження сигналу на R- вхід з 1 - генератор періодичних сигналів входу 28 «Установка нуля» При цьому другий 2 - регулятор амплітуди ключ 18 буде замкнений, а третій ключ 19 розі3 - перший ключ мкнений 4 - підсилювач потужності Перший ключ 3 розімкнений (тригер 16 в нулі) 5 - вібратор Сигнал для збудження вібратора 5 в обмотку ру6 - віброперетворювач хомої котушки не надходить 7 - узгоджувальний підсилювач Гармонійний сигнал з виходу генератора 1 пе8 - вимірювач пікового значення ріодичних сигналів надходить через регулятор 2 9 - блок пам'яті амплітуди на вхід формувача 11 прямокутних сиг10 - блок порівняння налів, прямокутні сигнали з виходу якого через 11 -формувач прямокутних сигналів замкнений другий ключ 18 надходять на лічильний 12 - інвертор вхід першого лічильника 13 імпульсів, який функ13 - перший лічильник імпульсів ціонує в режимі подільника частоти його вхідних 14 - другий лічильник імпульсів імпульсів і визначає паузу між сигналами, що над15 - блок диференціювання ходять на підсилювач 4 потужності для збудження 16 -тригер вібратора 5 17 - задавальник числа імпульсів Імпульс, що формується на виході перепов18 - другий ключ нення першого лічильника 13 імпульсів, надходить 19 -третій ключ на S- вхід першого тригера 16, установлюючи його 20 - четвертий ключ в одиниць При цьому замикається перший ключ З 21 - перший комутатор і періодичний сигнал з виходу регулятора 2 амплі22 - другий комутатор туди через замкнений ключ 3 надходить через 23 - суматор підсилювач 4 потужності в обмотку рухомої котуш24 - цифроаналоговий перетворювач ки вібратора 5, формуючи задане силове наван25 - вихід першого джерела опорної напруги таження на випробуваний об'єкт Одночасно оди26 - вихід другого джерела опорної напруги ничний сигнал прямого виходу тригера 16 27 - вихід третього джерела опорної напруги надходить на керувальний вхід блока 9 пам'яті, 28 - вхід «Установка нуля» вводячи його в режим запам'ятовування Другий ключ 18 розмикається Перший лічильник 13 імпульсів знаходиться в нульовому стані Третій ключ 19 замикається (четвертий ключ 46502 9 I I 10 4 •3 J 7 і —-i — АО ^ 00 1 • / \ 8 M t і —t 1 20 и - * • Г 12 4 ^Ч Г ^-* ^4 -* Г 1 г\ і 24 Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 € • С