SU922565A1 - Device for testing articles for wide-band random vibration - Google Patents

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию.The invention relates to testing equipment, and in particular to devices for testing products for broadband random vibration.

Известно устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию, содержащее генератор шума, выравниватель, блок автоматической регулировки усиления, сумматор, вибростенд с анализатором вибраций [1].A device for testing products for broadband random vibration, comprising a noise generator, an equalizer, an automatic gain control unit, an adder, a vibration stand with a vibration analyzer [1].

Недостатком устройства является то, что выравниватель, включающий гребенку полосовых фильтров, имеет высокую стоимость и трудно выполним с идентичными частотными характеристиками полосовых фильтров. ''The disadvantage of this device is that the equalizer, including a comb of band-pass filters, has a high cost and is difficult to perform with identical frequency characteristics of the band-pass filters. ''

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для испытания изделий на широкополосную случайную вибрацию, содержащее последовательно включенные двухканальный генератор шума, многоканальный выравниватель спектра, включающий полосовые фильтры и усилители с автоматической регулировкой усиления, сумматор, полосовой фильтр, демодулятор, фильтр нижних час2 тот, усилитель мощности, возбудитель коле баний, связанный с его подвижной системой, измеритель колебаний и анализатор спектра, выходы которого подключены к управляющим входам усилителей с автомати⁵ ческой регулировкой усиления.The closest to the proposed technical essence is a device for testing products for broadband random vibration, containing a sequentially included two-channel noise generator, a multi-channel spectrum equalizer, including bandpass filters and amplifiers with automatic gain control, an adder, a bandpass filter, a demodulator, a lower filter a power amplifier, a vibration exciter associated with its mobile system, a vibration meter and a spectrum analyzer, the outputs of which are connected They are connected to the control inputs of amplifiers with automatic ⁵ gain control.

Использование двухканального генератора шума с черезканальным подключением его к фильтрам позволяет уменьшить взаимную корреляцию канальных сигналов, что ю способствует улучшению выравнивания спектра [2]. 'The use of a two-channel noise generator with its channel connection to the filters allows to reduce the cross-correlation of channel signals, which helps to improve the alignment of the spectrum [2]. ''

Однако наличие многоканального выравнивателя спектра включающего полосовые фильтры, которые трудно изготовить с идентичными частотными характеристиками, ¹⁵ усложняет устройство и затрудняет точное воспроизведение заданной спектральной плотности.However, the presence of a multichannel spectrum equalizer including bandpass filters, which are difficult to manufacture with identical frequency characteristics, ¹⁵ complicates the device and makes it difficult to accurately reproduce a given spectral density.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности воспроиз20 ведения заданной спектральной плотности.The purpose of the invention is to simplify the design and improve the accuracy of reproducing a given spectral density.

Указанная цель достигается тем, что выравниватель спектра выполнен с двумя полосовыми фильтрами, каждый из которых включен в один канал генератора, и снаб жен балансными смесителями по числу каналов и генераторами синусоидальных колебаний, выход одного полосового фильтра подключен к первым входам нечетных балансных смесителей, а выход другого — к первым входам четных балансных смесителей, вторые входы балансных смесителей подключены к выходам соответствующих генераторов синусоидальных колебаний, а выход каждого балансного смесителя подключен ко входу усилителя с автоматической регулировкой усиления.This goal is achieved by the fact that the spectrum equalizer is made with two bandpass filters, each of which is included in one channel of the generator, and is equipped with balanced mixers by the number of channels and sinusoidal oscillators, the output of one bandpass filter is connected to the first inputs of the odd balanced mixers, and the output of the other - to the first inputs of even balanced mixers, the second inputs of balanced mixers are connected to the outputs of the corresponding sinusoidal oscillation generators, and the output of each balanced mixer connected to the input of an amplifier with automatic gain control.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит двухканальный генератор 1 шума, выходы которого подключены ко входам блока 2 полосовых фильтров, выходы последних подключены ко входам балансных смесителей 3, ко вторым входам которых подключены выходы соответствующих синусоидальных генераторов 4, выходы смесителей 3 через усилители 5 с автоматической регулировкой усиления подключены к сумматору 6, выход которого через фильтр 7 и демодулятор 8, Ко второму входу которого подключен гетеродин 9, соединен с фильтром 10 нижних частот усилитель 11 мощности, возбудитель 12 колебаний, с подвижной частью которого связан измеритель 13 колебаний, выход которого через анализатор 14 спектра соединен с управляющими входами усилителей 5.The device contains a two-channel noise generator 1, the outputs of which are connected to the inputs of the block of 2 bandpass filters, the outputs of the latter are connected to the inputs of the balanced mixers 3, the outputs of the corresponding sinusoidal generators 4 are connected to the second inputs, the outputs of the mixers 3 are connected to the adder through amplifiers 5 with automatic gain control 6, the output of which is through a filter 7 and a demodulator 8, to the second input of which a local oscillator 9 is connected, a power amplifier 11, a vibration exciter 12 is connected to the low-pass filter 10 s, with the moving part 13 which is connected meter oscillation output of which through the spectrum analyzer 14 is connected to control inputs of the amplifiers 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигнал двухканального генератора 1 шума поступает через полосовые фильтры 2 на входы балансных смесителей 3, где происходит смешивание узкополосного случайного процесса с сигналом генератора и перенос спектра в требуемую частотную область. Уровень сигнала устанавливают с помощью усилителей 5 с автоматической регулировкой усиления. Демодулятор 8 осуществляет перенос сформированного по уровню спектра вибраций в область нижних частот. Затем пройдя фильтр 10 и усилитель 11 мощности, сигнал поступает на вход возбудителя 12 колебаний. Сигнал с выхода измерителя 13 вибраций поступает на вход анализатора 14 спектра, в котором формируется управляющий сигнал по каждой частотной полосе, который управляя коэффициентом усиления усилителей 5 устанавливает требуемый уровень вибраций.The signal of the two-channel noise generator 1 passes through bandpass filters 2 to the inputs of balanced mixers 3, where a narrow-band random process is mixed with the generator signal and the spectrum is transferred to the desired frequency domain. The signal level is set using amplifiers 5 with automatic gain control. The demodulator 8 carries out the transfer of the vibration spectrum formed by the level to the low-frequency region. Then, having passed the filter 10 and the power amplifier 11, the signal is fed to the input of the exciter 12. The signal from the output of the vibration meter 13 is fed to the input of the spectrum analyzer 14, in which a control signal is generated for each frequency band, which, by controlling the gain of the amplifiers 5, sets the required vibration level.

Claims (2)

жен балансными смесител ми по числу каналов и генераторами синусоидальных колебаний , выход одного полосового фильтра подключен к первым входам нечетных балансных смесителей, а выход другого - к первым входам четных балансных смесителей , вторые входы балансных смесителей подключены к выходам соответствующих генераторов синусоидальных колебаний, а выход каждого балансного смесител  подключен ко входу усилител  с автом-атической регулировкой усилени . На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит двухканальный генератор 1 шума, выхрды которого подключены ко входам блока 2 полосовых фильтров , выходы последних подключены ко входам балансных смесителей 3, ко вторым входам которых подключены выходы соответствующих синусоидальных генераторов 4, выходы смесителей 3 через усилители 5 с автоматической регулировкой усилени  подключены к сумматору 6, выход -которого через фильтр 7 и демодул тор 8, Ко второму входу которого подключен гетеродин 9, соединен с фильтром 10 нижних частот усилитель 11 мощности, возбудитель 12 колебаНИИ , с подвижной частью которого св зан измеритель 13 колебаний, выход которого через анализатор 14 спектра соединен с управл ющими входами усилителей 5. Устройство работает следующим образом . Сигнал двухканального генератора 1 шума поступает через полосовые фильтры 2 на входы балансных смесителей 3, где происходит смешивание узкополосного случайного процесса с сигналом генератора и перенос спектра в требуемую частотную область . Уровень сигнала устанавливают с помощью усилителей 5 с автоматической регулировкой усилени . Демодул тор 8 осуществл ет перенос сформированного по уровню спектра вибраций в область нижних частот. Затем пройд  фильтр 10 и усилитель И мощности, сигнал поступает на вход возбудител  12 колебаний. Сигнал с выхода измерител  13 вибраций поступает на вход анализатора 14 спектра, в котором формируетс  управл ющий сигнал по каждой частотной полосе, который управл   коэффициентом усилени  усилителей 5 устанавливает требуемый уровень вибраций. Формула изобретени  Устройство дл  испытани  изделий на широкополосную случайную вибрацию, содержащее последовательно включенные двухканальный генератор шума, многоканальный выравниватель спектра, включающий полосовые фильтры и усилители с автоматической регулировкой усилени , сумматор, полосовой фильтр, демодул тор, фильтр нижних частот, усилитель мощности, возбудитель колебаний, св занный с его подвижной системой, измеритель колебаний и анализатор спе.ктра, выходы которого подключены к управл ющим входам усилителей с автоматической регулировкой усилени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  точности воспроизведени  заданной спектральной плотности, выравниватель спектра выполнен с двум  полосовыми фильтрами, каждый из которых включен в один канал генератора, и снабжен балансными смесител ми по числу каналов и генераторами синусоидальных колебаний , выход одного полосового фильтра подключен к первым входам нечетных балансных смесителей, а выход другого - к первый входам четных балансных смесителей , вторые входы балансных смесителей подключены к выходам соответствующих генераторов синусоидальных колебаний, а выход каждого балансного смесител  подключен ко входу усилител  с автоматической регулировкой усилени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 419755, кл. G 01 М 7/00, 1974. balanced couplers by the number of channels and generators of sinusoidal oscillations, the output of one bandpass filter is connected to the first inputs of odd balanced mixers, and the output of the other to the first inputs of even balanced mixers, the second inputs of balanced mixers are connected to the outputs of the corresponding sinusoidal oscillators, and the output of each balanced mixer connected to the input of the amplifier with automatic gain control. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains a two-channel noise generator 1, the outputs of which are connected to the inputs of the block 2 bandpass filters, the outputs of the latter are connected to the inputs of balanced mixers 3, to the second inputs of which the outputs of the corresponding sinusoidal generators 4 are connected, the outputs of mixers 3 through amplifiers 5 with automatic gain control are connected to an adder 6, the output of which through the filter 7 and the demodulator 8, to the second input of which the local oscillator 9 is connected, is connected to the low-pass filter 10 by the power amplifier 11, the exciter 12 to oscillations with which the movable part is coupled oscillations meter 13, through which the output of the spectrum analyzer 14 connected with the control inputs of amplifiers 5. The apparatus operates as follows. The signal of the two-channel noise generator 1 enters through the band-pass filters 2 to the inputs of the balanced mixers 3, where the narrow-band random process is mixed with the generator signal and the spectrum is transferred to the required frequency domain. The signal level is set using amplifiers 5 with automatic gain control. The demodulator 8 carries out the transfer of the vibration spectrum formed by the level to the low frequency range. Then pass filter 10 and the amplifier And power, the signal is fed to the input of the exciter 12 oscillations. The output signal from the vibration meter 13 is fed to the input of the spectrum analyzer 14, in which a control signal is generated over each frequency band, which is controlled by the gain of the amplifiers 5 and sets the required level of vibrations. Claims Device for testing broadband random vibration comprising a series-connected two-channel noise generator, a multichannel spectrum equalizer, including band-pass filters and amplifiers with automatic gain control, adder, band-pass filter, demodulator, low pass filter, power amplifier, vibration exciter, associated with its mobile system, an oscillation meter and a spectrum analyzer whose outputs are connected to control inputs of amplifiers from an automaton Tactical gain control, characterized in that, in order to simplify the design and improve the accuracy of reproduction of a given spectral density, the spectrum equalizer is made with two band-pass filters, each of which is included in one generator channel, and is equipped with balanced mixers for the number of channels and sinusoidal oscillators , the output of one band-pass filter is connected to the first inputs of odd balanced mixers, and the output of the other - to the first inputs of even balanced mixers, the second inputs of balanced with mixers esiteley connected to respective outputs of the sine wave generator and the output of each balanced mixer is connected to an input amplifier with automatic gain control. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 419755, cl. G 01 M 7/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 231180, кл. G 01 М 7/00, 1971 (прототип ).2. USSR author's certificate number 231180, cl. G 01 M 7/00, 1971 (prototype).