SU1674079A1 - Vibrating stand control device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам управлени  электродинамическими вибростендами, в частности, дл  проведени  испытаний на воздействие вибрации типа синусоидальных биений. Цель изобретени  - повышение стабильности колебаний и расширение функциональных возможностей за счет возможности изменени  периодов и числа биений колебаний. Дл  этого введена фазова  автоподстройка частоты импульсов с выхода управл емого генератора 5 импульсов с помощью фазового детектора 2, управл емого делител  3 частоты, реверсивного счетчика 4 и генератора 1 фиксированной частоты и введены задатчик 24 и счетчик 21 числа биений, задатчик 14 числа периодов колебаний, цифровой компаратор 23, которые позвол ют задавать число биений и число периодов в биени х. 1 ил.The invention relates to control devices for electrodynamic vibration stands, in particular, for testing vibration effects of a sinusoidal beat type. The purpose of the invention is to increase the stability of the oscillations and expand the functionality due to the possibility of changing the periods and the number of beats of oscillations. To do this, phase self-tuning of the pulse frequency from the output of the controlled oscillator 5 pulses is introduced using a phase detector 2, a controlled frequency divider 3, a reversible counter 4 and a fixed frequency generator 1, and a setting unit 24 and a beat number counter 21, setting unit 14 of the number of oscillation periods, digital comparator 23 which allows the number of beats and the number of periods in the beats to be set. 1 il.

Description

Изобретение относится к-устройствам упразления электродинамическими вибростендами, в частности, для проведения испытаний на воздействие вибрации типа синусоидальных биений, которым подвергаются изделия, устанавливаемые на оборудовании, которое в процессе эксплуатации' подвергается! случайному или многочастотному возбуждению, и дающие отклик на собственных или резонансных частотах, похожий яэ синусоидальные биения.The invention relates to devices for controlling electrodynamic vibration stands, in particular, for conducting vibration tests such as sinusoidal beats, which are subjected to products installed on equipment that is exposed during operation! random or multi-frequency excitation, and giving a response at natural or resonant frequencies, similar to a sinusoidal beat.

Цель изобретения -- повышение стабильности колебаний и расширение функциональных аозможностей за счет введения 'юзможности изменения числа периодов и числа биений колебаний.The purpose of the invention is to increase the stability of oscillations and the expansion of functional capabilities by introducing the ability to change the number of periods and the number of beats of oscillations.

Нэ чертеже показана структурная схема тс'фойотза.The drawing shows a structural diagram of ts'foyotsa.

Устройство для управления зибростенсодержит генератор 1 фиксированной южоты, фазовый детектор 2, управляемый целитель 3 частоты, реверсивный счетчик 4, последовательно соединенные управляе?юж генератор 5 импульсов, элемент И 6, счетчик 7 адреса, блок 8 памяти синуса, перемножающие цифроаналоговые преобраюжюжжгж 9 иЮ, последовательно ;жединенные управляемый делитель 1Тчастц счетчик 12 адреса и блок 13 памяти синуса, ? также задатчик 14 числа периодов колебаний, таймер 15, цифроуправляемый масштабный блок 16, содержащий перемножающий цифроаналоговый преобразователь 17, масш’табный резистор 18 и усилитель IS, источник 20 опорного напряжения, счетчик 21 числа биений, триггер 22, цифровой компаратор 23·, задатчик 24 числа .биений, элемент 25 пуска. Детектор 26, резистор 27_: блок 28 сравнения и конденсатор 29.The device for controlling the zibrostens contains a generator of 1 fixed south frequency, a phase detector 2, a controlled frequency healer 3, a reversible counter 4, serially connected control pulses of 5 pulses, an And 6 element, an address counter 7, a sine memory unit 8, multiplying digital-to-analog converting from 9 to 10, sequentially; a connected controlled divider 1 Particle counter 12 addresses and block 13 of the sine memory,? also a setter 14 of the number of oscillation periods, a timer 15, a digitally-controlled scale unit 16 containing a multiplying digital-to-analog converter 17, a scaler resistor 18 and an IS amplifier, a reference voltage source 20, a beat number counter 21, a trigger 22, a digital comparator 23 ·, a setter 24 the number of beats, element 25 start. Detector 26, resistor 27 _: comparison unit 28 and capacitor 29.

Устройство работает следующим образом,The device operates as follows,

Сигнал с выхода генератора 1 (например, кварцевого генератора импульсов) поступает на .один из входов фазового детектора 2 и реверсивный счетчик 4, который определяет скорость развертки частоты. С выходов его старших разрядов цифровой ход поступает на вход управляемого делителя 3 частоты, на синхровход которого поступают импульсы с выхода гнясратора 5, а сигнал с его выхода поступж- г на другой вход фазового детектора 2, с! жод которого управляет¹ -астотой коле ба · ж.ж генератора 5. Поэтому во сколько раз дслятсв частота с генератора 5, во столько эта частота ниже частоты генератора 1. юта генератора 5 с точностью ,!.щ ойзы стабилизируется по отношению к генератору 1. Сигнал с генератора 5 посту пает также на один из входов элемента И 6, и на другие входы которого поступают сигналы с выхода триггера 22 и таймера 15,The signal from the output of the generator 1 (for example, a quartz pulse generator) is fed to one of the inputs of the phase detector 2 and a reversible counter 4, which determines the frequency sweep speed. From the outputs of its high-order bits, the digital stroke is fed to the input of a controlled frequency divider 3, to the sync input of which pulses from the output of the pulverizer 5 are received, and the signal from its output is transmitted to the other input of the phase detector 2, s! the jog of which controls the ^1- frequency of the ring ba · f of the generator 5. Therefore, how many times does the frequency from the generator 5 reach, how much is this frequency below the frequency of the generator 1. The utilization of the generator 5 is stabilized with respect to! The signal from the generator 5 also goes to one of the inputs of the element And 6, and to the other inputs of which the signals from the output of the trigger 22 and the timer 15,

В начальный момент на выходе таймера 15 формируется Г’ и при нажатии на элемент 25 пуска ”1устанавливается на выходе триггера 22, через элемент И 6 начинают проходить счетные импульсы на счетчик 7 адреса и управляемый делитель 11. Выход счетчика 7 подключен к адресным шинам блока 8 памяти синуса. Код синуса с выхода этого блока поступает на цифровой вход перемножающего цифроаналогового преобразователя 9, на выходе которого образуется синусоидальный сигнал основного колебания. Этот сигнал поступает на аналоговый вход перемножающего цифроаналогового преобразователя 10. Делитель 11 определяет содержание числа периодов основного колебания в биении. С задатчика 14 числа периодов цифровой код поступает на счетчик 12 адреса. Цифровой код с выхода счетчика 12 поступает.на адресные шины бйока 13 памяти синуса, код синуса с выхода этого блока поступает на цифровой вход преобразователя 10, осуществляя модуляцию в виде биения” основного синусоидального колебания, поступающего с преобразователя 9 на аналоговый вход преобразователя 10. Сигнал переноса со счетчика 12 запускает таймер 15. который формирует на своем выходе 0 и запрещает прохождение счетных импульсов через элемент И 5, формируя таким образом паузу между биениями. По истечении паузы формируется второе биение и т.д. Сигнал переноса со счетчика 12 также поступает на вход счетчика 21 числа биений, цифровой выход которого соединен с одним из входов цифрового компаратора 23, на другой вход которого подается с задатчика 24 числа биений код. числа воспроизводимых устройством биений. По достижении заданного числа биений срабатывает цифровой компаратор 23,который сбрасывает триггер 22, уровень О с выхода триггера закрывает элемент И 6. Таким образом, осуществляется остановка устройства,At the initial moment, G 'is formed at the output of the timer 15 and, when the start element 25 is pressed, “1 is set at the output of the trigger 22, counting pulses begin to pass through the And 6 element to the address counter 7 and the controlled divider 11. The output of the counter 7 is connected to the address buses of block 8 sinus memory. The sine code from the output of this block is fed to the digital input of the multiplying digital-to-analog converter 9, at the output of which a sinusoidal signal of the main oscillation is generated. This signal is fed to the analog input of the multiplying digital-to-analog converter 10. The divider 11 determines the content of the number of periods of the main oscillation in the runout. From the master 14 of the number of periods, the digital code is supplied to the counter 12 addresses. The digital code from the output of the counter 12 arrives. On the address bus of the sine memory bayok 13, the sine code from the output of this block is fed to the digital input of the converter 10, modulating in the form of a beat the basic sinusoidal oscillation coming from the converter 9 to the analog input of the converter 10. The signal transfer from the counter 12 starts the timer 15. which generates at its output 0 and prohibits the passage of the counting pulses through the element And 5, thus forming a pause between beats. After a pause, a second heartbeat is formed, etc. The transfer signal from the counter 12 also enters the input of the counter 21 of the beat, the digital output of which is connected to one of the inputs of the digital comparator 23, the other input of which is supplied from the dial 24 of the beat number. the number of beats reproduced by the device. Upon reaching the specified number of beats, the digital comparator 23 is activated, which resets the trigger 22, the level O from the output of the trigger closes the element And 6. Thus, the device is stopped,

S процессе работы устройства сигнал обратной связи с датчика поступает через резистор 18 на вход усилителя 19, в цепь обратной связи которого включен перемножающий цифроаналоговый преобразователь 17, на цифровой вход которого с блока 13 подан код синуса. В результате при изменении амплитуды сигнала на входе усилителя 19 сигнал на его выходе имеет постоянную амплитуду частоты основного колебания.S during the operation of the device, the feedback signal from the sensor is fed through the resistor 18 to the input of the amplifier 19, the feedback circuit of which includes a multiplying digital-to-analog converter 17, to the digital input of which a sine code is supplied from block 13. As a result, when changing the amplitude of the signal at the input of the amplifier 19, the signal at its output has a constant amplitude of the frequency of the main oscillation.

Сигнал с усилителя 19 поступает через детектор 26 и резистор 27 на вход блока 28 сравнения, на другой вход которой подается опорное напряжение с источника 20. Блок сравнения выполнен на операционном усилителе и по инвертирующему входу благодаря конденсатору 29 в цепи обратной связи осуществляет интегрирование сигнала с детектора 26. Сигнал ошибки с выхода блока 28 сравнения поступает на аналоговый вход перемножающего цифроаналогового преобразователя 9, изменяя амплитуду основного колебания на выходе преобразователя 9. Таким образом, при изменении АЧХ вйбростенда поддерживается постоянной амплитуда биений на стенде. Так как для генерирования тактовых импульсов, поступающих на элемент И 6, используется генератор с подстройкой частоты фазовым детектором по кварцевому генератору, то стабильность тактовых импульсов с точностью до фазы соответствует частоте кварцевого генератора, деленной на число, занесенное заранее в делитель 3, что обеспечивает высокую стабильность воспроизводимого синусоидального сигнала. Благодаря включению преобразователя 17 в цепь обратной связи усилителя 19 можно уменьшить объем блока памяти.The signal from the amplifier 19 enters through the detector 26 and the resistor 27 to the input of the comparison unit 28, to the other input of which the reference voltage is supplied from the source 20. The comparison unit is made on the operational amplifier and through the inverting input thanks to the capacitor 29 in the feedback circuit integrates the signal from the detector 26. The error signal from the output of the comparison unit 28 is fed to the analog input of the multiplying digital-to-analog converter 9, changing the amplitude of the main oscillation at the output of the converter 9. Thus, when changing ii vybrostenda frequency response is maintained constant amplitude of the beats on the stand. Since a clock with frequency adjustment by a phase detector based on a crystal oscillator is used to generate clock pulses arriving at element And 6, the stability of the clock pulses corresponds to the phase frequency divided by the frequency of the crystal oscillator divided by the number entered in advance in divider 3, which ensures high stability of the reproduced sinusoidal signal. By including the converter 17 in the feedback circuit of the amplifier 19, it is possible to reduce the size of the memory block.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для управления вибростендом, содержащее генератор фиксированной частоты, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов, элемент И, последовательно соединенные первый счетчик адреса, первый блок памяти синуса, первый перемножающий цифроаналоговый преобразователь и второй пере- множающий цифроаналоговый, преобразователь, выход которого является выходом устройства, а цифровой вход соединен с выходом второго блока памяти синуса, подключенного группой входов к соответствующим выходам второго счетчика адреса, выход переноса которого соединен с входом таймера, а также первый управляемый делитель частоты, подключенный входом к входу первого счетчика адреса, триггер, соединенный выходом с первым входом элемента И, и последовательно сое- 50 диненные цифроуправляемый масштабный блок, детектор, масштабный резистор и блок сравнения, подключенный вторым входом к выходу источника опорного напряжения, а выходом - к аналоговому входу первого перемножающего цифроаналогового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности колебаний и расширения функциональных возможностей за счет введения возможно| сти изменения числа периодов и числа биений колебаний, в него введены второй управляемый делитель частоты, фазовый детектор, интегрирующий конденсатор, задатчик числа периодов колебаний, счетчик и I задатчик числа биений, цифровой компаратор и элемент пуска, включенный между общей шиной и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом цифрового компаратора, подключенного I первой группой входов к соответствующим выходам задатчика числа биений, а второй группой входов - к соответствующим выходам счетчика числа биений, соединенного счетным входом с выходом переноса второI го счетчика адреса, причем интегрирующий конденсатор включен между выходом блока сравнения и его первым входом, группа управляющих входов цифроуправляемого масштабного блока соединена с соответстI вующими входами второго блока памяти синуса, группа выходов задатчика числа периодов колебаний соединена с соответствующими управляющими входами первого управляемого делителя частоты, подклю, ченного выходом к счетному входу второго счетчика адреса^ыход генератора фиксированной частоты соединен с первым входом фазового детектора и с счетным входом реверсивного счетчика, подключенного групI пой выходов к соответствующим управляющим входам второго управляемого делителя частоты, соединенного сигнальным входом с выходом управляемого генератора импульсов, а выходом - с вто, рым входом фазового детектора, подключенного выходом к задающему входу управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом таймера, а выход - с входом первого счетчика адреса.A device for controlling a vibration bench comprising a fixed-frequency generator, a reversible counter, a controlled pulse generator, an And element connected in series with a first address counter, a first sine memory block, a first digital-to-analog converter and a second digital-to-analog converter, the output of which is the output of the device, and the digital input is connected to the output of the second sine memory block connected by a group of inputs to the corresponding outputs of the second address counter; a transmitter connected to the timer input, as well as a first controlled frequency divider connected by an input to the input of the first address counter, a trigger connected by an output to the first input of the AND element, and a series-connected digital-controlled scale unit, detector, a scale resistor, and a comparison unit, connected by the second input to the output of the reference voltage source, and the output to the analog input of the first multiplying digital-to-analog converter, characterized in that, in order to increase the stability of oscillations and expand functionality through the introduction of possible | To change the number of periods and the number of beats of oscillations, a second controllable frequency divider, a phase detector, an integrating capacitor, a setter for the number of oscillation periods, a counter and an I setter for the number of beats, a digital comparator and a start element connected between the common bus and the first trigger input are introduced into it, the second input of which is connected to the output of the digital comparator, connected by the first group of inputs I to the corresponding outputs of the beat number generator, and the second group of inputs - to the corresponding outputs of the beat number counter, soy synchronized with a counting input with the transfer output of the second address counter, with an integrating capacitor connected between the output of the comparison unit and its first input, the group of control inputs of the digitally-controlled scale unit connected to the corresponding inputs of the second sine memory block, the group of outputs of the setter of the number of oscillation periods connected to the corresponding control the inputs of the first controlled frequency divider connected to the counting input of the second address counter ^ output of the fixed frequency generator with It is connected to the first input of the phase detector and to the counting input of the reversible counter connected by the group of outputs to the corresponding control inputs of the second controlled frequency divider connected by the signal input to the output of the controlled pulse generator, and the output to the second, second input of the phase detector connected to the master the input of a controlled pulse generator, the output of which is connected to the second input of the And element, the third input of which is connected to the timer output, and the output to the input of the first address counter.