Разин, Виктор Мартемьянович

Триханов, А. В.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

И З В Е С Т И ЯТО М С К О ГО  О Р Д Е Н А  Т РУ Д О В О Г О  К РА С Н О ГО  ЗН А М Е Н И  П О Л И Т Е Х Н И Ч Е С К О Г ОИН СТИ ТУ ТА  им. С. М. К И Р О В А1968Том 155ïЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК ЭКСТРЕМУМОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА Д Л Я  ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИОННЫ ХХАРАКТЕРИСТИКА. В. ТРИ Х А Н О В , В. М. Р А ЗИ Н(П редставлена научным семинаром ф акультета автом атики и вычислительной техники)Электронный блок экстремумов, пуска и останова является  наибо­лее важным блоком автоматического устройства определения среднего значения отхода А корпуса пневматического молотка [1].Величина А  определяется  за ф иксированное количество  п ф к о л е ­баний корпуса по ф о р м у л е  [1]:ï лфПФ і= 1где  Xi и х \ — значения максимума и минимума соответственно в и б р о ­граммы корпуса м олотка д л я  і -го колебания.В ычисление величины А по указанной  ф орм уле  начинается с первого максимума и заканчивается  в % -том  максимуме; при этом возм ож ен сдвиг по виброграмме на лю бое количество колебаний.П одсчет величины А л егк о  м ож ет  быть реализован  с п о м о щ ью  электронн ого  ци ф рового  п ечатаю щ его  устройства типа Э Ц П В -1  [2] при зам ене его  десятичного  счетчика реверсивным, добавл ен и и  с п е ­циального счетчика для подсчета количества колебаний, а т а к ж е  указан н ого  блока определения  экстрем ум ов, пуска и останова.Блок определения экстремумов, пуска и останова предназначен для  определения моментов времени перехода виброграммы через экстремумы, управления работой входного устройства и реверсивного счетчика. В моменты времени экстремумов он вы рабаты вает  пусковой импульс для ЭЦП В-1.Блок должен удовлетворять условиям работы как  с электронной моделью с основной частотой вибрации 0,1 -s- 0,2 гц, так  и при работе с реальным молотком, где основная частота вибрации меняется от 15 до 50 гц.В соответствии со своими функциями блок определения экстрему­мов, пуска и останова имеет функциональную схему, представленную на рис. 1. Работа  блока иллюстрируется временными диаграм м ам и, изо­браж енными на рис. 2.На вход блока подается напряжение, пропорциональное скорости перемещения корпуса молотка *В момент перехода его через нуль срабаты ваю т триггера Ш митта ТШ1, и ТШ2, причем они настраиваю т­ся так, чтобы триггер ТШ1 срабаты вал  точнее при переходе U k через HOдля управления реверсивным счетчикомI j ДЦ< т fPmLnOtr WnТШІJФпЩ зM iпервоначальный сигнал запуска (6 пусковую схему)сигнал остановаLLT H E -44'; T y ИТШ2PnКПKN, Ч  A 1 £EJKf4Рис. 1. Ф ункциональная схема блока экстремумов, пуска и остановаи .I ! !ТШ2,TUUП1JHL 1UГ “ Г LTL. "1П I• f LTl.. 'LTlи>LJlA  А Л АРис. 2. Временные диаграм мы  блока экстремумов, пуска и остановануль из положительной области в отрицательную, а триггер ТШ2 — из отрицательной области в положительную. Ввиду гистерезиса характе­ристики триггера Ш митта одним триггером, особенно ламповым, у к а ­занные функции реализовать с достаточной точностью нельзя.Сигналы с триггеров Ш митта снимаются с правых выходов, так  как они обеспечивают более крутые фронты перепадов напряжения.Передний фронт с ТШ1 является сигналом минимумов виброграм­мы, а задний фронт импульсов с ТШ-2 — сигналом максимумов вибро­граммы. Импульсы* с триггеров Ш митта проходят через дифференци­рующие цепочки и усилители-формирователи. Усилитель-формирователь запускается положительными импульсами. Эти импульсы соответст­вуют передним фронтам импульсов с триггеров Шмитта. Следователь­но, чтобы зафиксировать максимумы и минимумы, сигнал с триггера Ш митта 1 инвертируется схемой HE  (рис. 1).Усилители-формирователи ставятся для усиления амплитуды импульсов напряжения с дифференцирующих цепочек, достаточной для запуска управляющ его регистра. Ф ормирователь Ф тах выдает отрица­тельный импульс напряжения ів моменты времени максимумов вибро­граммы, а формирователь Ф т іП — в моменты времени минимумов виб­рограммы.Эти импульсы поочередно переводят регистр управления P ry то в одно, t o  b другое состояние. Состояние регистра управления опреде­ляет режим счета реверсивного счетчика. Нулевое состояние соответст­вует вычитанию, единичное состояние — сложению. Уровни выходных напряжений регистра управления подаются через катодные пов­торители.Регистр управления используется такж е для выработки первона­чального пускового импульса для запуска блока отсечки интервала. Д л я  этого перепады с P ry дифференцируются в цепочках ДЦз  и Д Ц А. Отрицательные импульсы на их выходах отсекаются. Оставшиеся поло­жительные импульсы напряжения с помощью схемы И Л И  собираются для запуска блока отсечки интервала цифрового вольтметра.Д л я  запуска устройства в работу в режиме определения среднего значения отхода корпуса наж имается  кнопка «пуск».При включении кнопки «пуск» с помощью пускового регистра P rn реле пуска P n подключает своим контактом I P n на вход блока экстре­мумов напряжения U k .Н ачало счета должно определяться каким-либо максимумом. Это условие в схеме выполняется следующим образом.Перед пускам устройства регистр управления переводится в нуле­вое состояние.При пуске возможны следующие ситуации:а) реле P n включилось после максимума виброграммы,б) реле P n включилось после минимума виброграммы,в) реле P n включилось либо в момент минимума, либо в момент максимума.В исходном состоянии, когда реле P n обесточено, состояние триг­геров Ш митта характеризуется тем, что их левые лампы закрыты, а правые — открыты.При срабатывании реле’ P n в интеовале от максимума до следую­щего минимума на 'вход триггеров Ш митта подается отрицательное значение LJk . Следовательно, в этом случае подключение Uk к о  входам триггеров Щ митта не изменяет состояние этих триггеров.В момент времени ближайшего минимума оба триггера перейдут в другое состояние.112Формирователь Ф min выработает отрицательный импульс. Он по­дается на нулевой вход регистра управления. Поэтому регистр остается в первоначальном состоянии. Первоначальный пусковой импульс не выработается, а значит, не запустится время — импульсный преобра­зователь.Н а единичный вход P ry подаются отрицательные импульсы, соот­ветствующие моментам времени максимумов виброграммы. Ho так  как регистр не сработал при поступлении сигнала рассмотренного миниму­ма, то первый отрицательный импульс, соответствующий максимуму, переводит его в другое устойчивое состояние.Реверсивный счетчик переводится в режим сложения. ‘В ы рабаты ­вается первоначальный пусковой импульс. В счетчике получается зн а ­чение, будем говорить, первого максимума.При срабатывании реле P п в цнтервале от минимума до ближ ай­шего максимума на вход триггеров Ш митта подается положительное значение U k .В данном случае подключение LI к ко входам триггеров Ш митта из­меняет их состояние.При этом вырабатывается отрицательный импульс формирователем Ф т\п . Регистр управления не изменяет* своего (нулевого) состояния. П ервоначальный пусковой импульс не вырабатывается. В момент вре­мени ближайшего максимума устройство запускается точно так  же, как  и ів предыдущем случае. Рассмотренные случаи отражены на рис. 2 соответствующими линиями.При срабатывании реле P n точно в момент времени минимума триггеры Ш митта срабатываю т аналогично тому, когда н а п р я ж е­ние U x переходит из отрицательной области в положительную.После первого измеренного максимума рассматриваемый блок вы­рабаты вает первоначальный импульс запуска для всех последующих экстремумов до тех пор, пока не обесточится пусковое реле, т. е. пока пусковой регистр не перейдет в исходное (нулевое) состояние.Это означает, что устройство будет обрабаты вать  значения экст­ремумов, пока не поступит сигнал «останова».В режиме определения среднего значения 'отхода корпуса на еди­ничный вход пускового реле после достижения заданного количества колебаний я ф поступает сигнал (сигнал «останова»), который перево­дит пусковой регистр в исходное состояние. Пусковое реле обесточива­ется. Н апряж ение O k отключается от входов триггеров Шмитта, кото­рые несколько раньше до этого переходят ів исходное состояние. Работа установки заканчивается.С реверсивного счетчика считывается число, соответствующее сред­нему значению отхода корпуса.Л И Т Е РА Т У РА1. А. В. T р и X а н о в, В. Ф. Г о р б у н о в ,  И.  Г. С м ы ш ля е в а, Н.  И.  С а б л и н,В. М.  Р а з и н .  Устройство автоматической обработки измерений амплитуды вибрации пневматических молотков. Тезисы докладов IV научно-технической конференции «Ки­бернетические пути соверш енствования методов измерения и контроля», Л енинград, июль, 1964.2. Электронный цифровой печатающ ий вольтметр типа ЭЦ П В-1. Описание и инст­рукция по эксплуатации и регулировке. П Р .3.268.001 ОП и И Р, 1961 г., г. К азань.3. Н изкочастотны й. фазометр типа НФ-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации и регулировке. И Р  2721002 ТО и И Р, 1961 г., г. К азань.8. З аказ 6130

Электронный блок экстремумов автоматического устройства для измерения вибрационных характеристик

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University