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動(dòng)平衡機(jī)的自動(dòng)量程切換裝置的制作方法

文檔序號(hào):6088885閱讀:252來源:國知局
專利名稱:動(dòng)平衡機(jī)的自動(dòng)量程切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)量程切換裝置,特別適用于動(dòng)平衡機(jī)測量系統(tǒng)中的自動(dòng)量程切換。
在動(dòng)平衡機(jī)測量系統(tǒng)中為了提高測量精度必須有限制電路過載的量程切換裝置。自動(dòng)量程切換裝置有利于提高切換的可靠性和生產(chǎn)效率。蘇聯(lián)專利1420-419提出由交流放大器和相敏檢波器的輸出控制分壓器的分壓系數(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)量程切換。軟支承動(dòng)平衡機(jī)在轉(zhuǎn)子的不平衡量較大時(shí),其交流放大器的輸出中的不平衡量信號(hào)的信噪比較高,對分壓器的控制作用較明顯。對于應(yīng)用廣泛的硬支承和半硬支承動(dòng)平衡機(jī),交流放大器輸出的不平衡量信號(hào)的信噪比很低,不可能有效地控制分壓器的分壓系數(shù)。相敏檢波器輸出的是同一不平衡量信號(hào)的兩個(gè)分量,由分量控制分壓系數(shù),電路復(fù)雜。此外,兩測量通道的量程切換裝置獨(dú)立工作,不能滿足一般生產(chǎn)的要求。
本發(fā)明的目的是要提供一種應(yīng)用廣泛,簡單經(jīng)濟(jì),可靠性強(qiáng)的自動(dòng)量程切換裝置。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的,如附

圖1所示,高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器(3)的輸出端和交流放大器(4)的控制輸入端之間設(shè)一個(gè)自動(dòng)量程切換裝置,該裝置由精密整流器(11),低通濾波器(12),比較器組(13),“或”邏輯組(14),邏輯電路(15),控制器(16),衰減系數(shù)顯示器(17)和“或非”邏輯電路(18)構(gòu)成。它們分別聯(lián)接于f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s點(diǎn)。
該切換裝置的工作原理為在平面分離電路(2)和交流放大器(4)之間設(shè)置高Q值的自動(dòng)跟蹤帶通濾波器(3)。來自(3)的不平衡量信號(hào)經(jīng)過精密整流器(11),低通濾波器(12)處理后變成一直流電壓。該電壓輸出給比較器組(13)。(13)內(nèi)預(yù)先設(shè)置了一組直流門坎電壓。(12)輸出的直流電壓超過某一門坎電壓時(shí),對應(yīng)的比較器就翻轉(zhuǎn)并發(fā)出控制指令。兩通道的(13)輸出的控制指令送入“或”邏輯組(14)。(14)的作用是只要有一個(gè)測量通道過載,就發(fā)出指令。(14)的輸出送入邏輯電路(15)。(15)選取(14)輸出中對應(yīng)最大門坎電壓的控制指令輸出給控制器(16)和衰減系數(shù)顯示電路(17),而將(14)的其余輸出屏蔽。(16)控制(4)的放大倍數(shù)(衰減系數(shù))達(dá)到限制過載的目的。附圖1示出(13)由四個(gè)比較器組成的例子。(13)內(nèi)設(shè)四個(gè)直流門坎電壓,分別對應(yīng)四個(gè)衰減系數(shù)×2,×5,×10,×20。兩通道不平衡量信號(hào)均小于衰減系數(shù)×2對應(yīng)的門坎電壓時(shí),不需衰減,此時(shí)比較器組(13)無翻轉(zhuǎn),邏輯電路(15)的四個(gè)輸出端均為低電平,對(16)無控制作用,經(jīng)“或非”邏輯電路(18)譯碼后,衰減系數(shù)×1(無衰減)顯示。這組衰減系數(shù)可以滿足一般工程需要。將(15)的部分輸出控制線用來控制(3)的放大倍數(shù),量程切換范圍可以擴(kuò)大到100倍以上,可以滿足各種工程需要。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(一)對交流放大器(4)的衰減系數(shù)進(jìn)行控制的信號(hào)取自高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器(3)的輸出,控制信號(hào)的信噪比高,所以可以用于各種動(dòng)平衡機(jī);(二)邏輯電路(15)的輸出同時(shí)控制兩個(gè)測量通道中的交流放大器(4),使它們具有相同的衰減系數(shù),這符合生產(chǎn)的實(shí)際要求;(三)發(fā)明部分的各功能塊除(15),(17)外,只需一片集成電路和少許電阻、電容構(gòu)成,結(jié)構(gòu)簡單。
附圖1為自動(dòng)量程切換裝置電路原理圖下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下轉(zhuǎn)子的不平衡量引起的機(jī)械振動(dòng)由傳感器(1)變換成交流正弦電壓信號(hào)輸出給平面分離電路(2)。(2)將(1)的信號(hào)分離,消除兩測量面的相互影響,獲得反映本測量面不平衡量信息的交流電壓,輸出給高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器(3)。(3)將(2)輸出的低信噪比信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,獲得高信噪比的信號(hào)并輸出給交流放大器(4)和精密整流器(11)。(4)的衰減系數(shù)由控制器(16)進(jìn)行控制。
基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器(5)產(chǎn)生頻率為fr的脈沖基準(zhǔn)信號(hào)。fr與(1)輸出的不平衡量信號(hào)頻率f
相等,都等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率。整形電路(6)來自(5)的脈沖整形輸出給鎖相環(huán)(7)。(7)將脈沖變換成頻率等于fr的正交方波輸出給(9),同時(shí)將脈沖變換成頻率為nfr(n為一整數(shù))的方波輸出給方波一脈沖變換電路(8)。(8)將頻率為nfr的方波變換成頻率等于nfr,脈寬為tk的脈沖去控制(3)的中心頻率控制端,使(3)能夠自動(dòng)跟蹤轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的變化,提高測量精度。
電路(9)將來自(4)的不平衡量信號(hào)與來自(7)的正交方波進(jìn)行相關(guān)處理和運(yùn)算,并根據(jù)顯示電路(10)的需要向(10)輸出直流電壓或數(shù)字量。顯示電路(10)可以是數(shù)字顯示也可以是表頭,它們的作用是顯示不平衡量的大小和相位。精密整流器(11)將來自(3)的高信噪比的不平衡量信號(hào)進(jìn)行整流并輸出給低通濾波器(12)。(12)將來自(11)的單向脈動(dòng)信號(hào)濾成代表不平衡量大小的直流電壓并將該電壓輸出給比較器組(13)。(13)內(nèi)設(shè)有四組門坎電壓,對應(yīng)交流放大器(4)的四個(gè)衰減系數(shù)。生產(chǎn)實(shí)踐中要求兩個(gè)測量通道中的交流放大器(4)具有相同的衰減系數(shù)?!盎颉边壿嫿M(14)將來自兩測量通道中(13)輸出的衰減系數(shù)信息進(jìn)行“或”運(yùn)算,將結(jié)果輸出給邏輯電路(15)。(14)一般同時(shí)輸出一至四個(gè)衰減系數(shù)信息,(15)選取(14)輸出中對應(yīng)最大門坎電壓的衰減系數(shù)并輸出給控制器(16)和衰減系數(shù)顯示電路(17),而將其余的屏蔽。(16)將來自(15)的控制指令輸出給(4),控制(4)的衰減系數(shù)達(dá)到限制過載的目的。當(dāng)不平衡量信號(hào)較小時(shí),(15)無衰減控制指令輸出。經(jīng)“或非”邏輯電路(18)譯碼,(17)顯示衰減系數(shù)×1,即無衰減。操作人工量程切換電路(19)中的一個(gè)開關(guān),經(jīng)邏輯電路(15)譯碼,可以選擇自動(dòng)量程切換或人工量程切換。人工量程切換可以滿足某些特殊情況的需要。在生產(chǎn)過程中操作者根據(jù)(10)顯示的不平衡的大小和(17)顯示的衰減系數(shù)兩者來得到轉(zhuǎn)子不平衡量大小的實(shí)際值。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)平衡機(jī)的量程切換裝置電路,由高Q值自動(dòng)跟遣帶通濾波器(3)和交流放大器(4)構(gòu)成,其特征為高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器(3)的輸出端和交流放大器(4)的控制輸入端之間設(shè)一自動(dòng)量程切換裝置,該裝置由精密整流器(11),低通濾波(12),比較器組(13),“或”邏輯組(14),邏輯電路(15),控制器(16),衰減系數(shù)顯示器(17)和“或非”邏輯電路(18)構(gòu)成,它們分別聯(lián)接于f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,q,r,s點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)平衡機(jī)測量系統(tǒng)中的自動(dòng)量程切換裝置。它由高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器,交流放大器,精密整流器,低通濾波器,比較器組,“或”邏輯組,邏輯電路,控制器,衰減系數(shù)顯示器和“或非”邏輯電路構(gòu)成。本發(fā)明裝置中的交流放大器的衰減系數(shù)的控制信號(hào)取自高Q值自動(dòng)跟蹤帶通濾波器的輸出,控制信號(hào)的信噪比高,因此可用于各種動(dòng)平衡機(jī),并且結(jié)構(gòu)簡單。邏輯電路的輸出同時(shí)控制兩個(gè)通道中的交流放大器,使兩測量通道具有相同的衰減系數(shù)。
文檔編號(hào)G01R15/08GK1085316SQ9211129
公開日1994年4月13日 申請日期1992年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月26日
發(fā)明者談德世 申請人:華中理工大學(xué)
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