Рис. 70. Принципиальная схема программатора (1— 7 — обозначения
выводов микросхем).
по схеме положении тумблера S5 плата автоколебатель
ного режима превращается в обычный звуковой генератор с частотой генерации, равной частоте настройки фильтра. Пе ременным резистором R3 (частота фильтра) колебательная система вволится в резонанс. Затем переключатель S5 пере
водим в верхнее положение. Переменными резисторами фа зовращателя и усилителя колебательная система вводится в режим самовозбуждения. Амплитуда колебаний образца будет полностью соответствовать опорному напряжению ком паратора.
Если опорное напряжениекомпаратора изменять ступен чато по некоторой программе, то по этой программе будет изменяться амплитуда колебаний образца, застабилизированная на каждой ступени. С этой целью в приборе преду смотрен программатор, который работает совместно с внеш ним программным счетчиком Ф5129.
Счетчик имеет запоминающее устройство, в которое мож но записать до 16 чисел. При достижении в накопителе счет чика чисел, записанных в запоминающем устройстве, на каждом из 16 выходов поочередно появляется потенциал логи ческой единицы. Выходы счетчика соединены с входами про грамматора, принципиальная схема которого показана на рис. 70. Он состоит из суммирующего усилителя на мик росхеме А /, инвертора напряжений на микросхеме А2 и уп равляемого усилителя на полевом транзисторе VI п микро схеме АЗ. Главным достоинством сумматора является то,
что суммирование производится без взаимного влияния ис точников сигналов входа, т. е. обеспечивается независимое регулирование уровней каждой ступени без их взаимного влияния. Сформированное на выходе инвертора ступенчато изменяющееся положительное напряяшние подается в ка честве опорного на компаратор блока стабилизации амплиту ды. Время переходного реяшма со ступени на ступень будет определяться скоростью изменения управляющего напрянсения в блоке стабилизации амплитуды. Уменьшать время переходного режима путем увеличения скорости отработки нецелесообразно, так как это приведет к заметной флукту ации амплитуды в установившемся реяшме.
Для уменьшения времени переходного процесса в схеме программатора предусмотрен управляемый усилитель на элементах VI и АЗ с некоторым начальным смещением. Оно
определяет реяшм работы усилителя. Этот реишм выбран таким, что при переходе со ступени на ступень усиление в цепи автоколебательной системы изменяется определенным образом и в результате управляющее напряжение в блоке стабилизации амплитуды остается пеизменным. Таким об разом, переходные процессы, обусловленные скоростью из менения управляющего напряжения, исключаются и опре деляются только добротностью колебательной системы.
Для испытаний материалов узкополосной случайной на грузкой в приборе имеется генератор шума, принципиаль ная схема которого показана на рис. 71. Источником шумово го напряясения является усиленный шум лавинообразного пробоя п — р-перехода стабилитрона VI, смещенного в об
ратном направлении. Далее это напряя;ение подается на полосовой фильтр платы автоколебательного режима и через соответствующие усилители на систему возбуждения. Та ким образом, образцы испытываются узкополосной случай-
Рис. 71. Принципиальвоп схема генератора шума (7—7 — обозначения выводов микросхем).
Программатор] | + |
еой |
нагрузкой |
со |
стабили |
|||
~ Т |
^ |
зацией |
ее среднеквадратиче |
||||
ского |
значения. |
|
|
||||
|
|
|
|
||||
Задатчик t /^ I Задатчик U, |
|
С |
|
помощью |
описанного |
||
стен |
выше программатора возмож |
||||||
|
|
||||||
Компаратор1 |
Компаратор ]] |
на реализация испытаний уз |
|||||
кополосной случайной наг |
|||||||
|
|
||||||
|
|
рузкой с изменением средне |
|||||
Сумматор |
|
квадратического |
значения ее |
||||
I |
д_ |
||||||
по |
заданной программе и |
||||||
Каюч1 |
|||||||
Ключ Ж |
стабилизацией |
на |
каждом |
||||
|
|
||||||
Рис. 72. Блок-схема |
управления |
уровне. |
|
|
|||
статической нагрузкой. |
Для управления статичес |
||||||
|
|
кой |
нагрузкой |
по |
заданной |
||
программе и поддержания ее неизменной на каждом уровне использовался разработанный прибор, блок-схема которого представлена на рис. 72. Он состоит из программатора, двух компараторов, сумматора и двух электронных ключей, уп равляющих направлением вращения электродвигателя, осу ществляющего задание необходимой статической нагрузки на образец. Работает прибор совместно с программным счетчи ком типа Ф5129. Как уже отмечалось, этот счетчик имеет 16 выходов, на каждом из которых поочередно появляется сиг нал логической единицы при достижении чисел, записанных в память счетчика. Выходы счетчика соединены с программа тором, принципиальная схема которого представлена на рис. 73. Он состоит из сумматора на микросхеме А1 и инверто ра напряжений на микросхеме А2. На выходе программатора
формируется ступенчато изменяющееся положительное на пряжение. Величины ступеней имеют независимое регулиро вание и задаются переменными резисторами программато ра, их длительности определяются программой, записанной в память счетчика.
Схема остальных узлов прибора представлена на рис. 74. Проследим работу прибора по эпюрам напряжений в его ха рактерных точках. Если напряжение датчика статической нагрузки, подаваемое на инвертирующие входы микросхем
Рис. 73. Принципиальная схема программатора для управления ста тической нагрузкой,
V7, т - т |
в |
|
|
|
----i |
|
|
|
|
V7 |
|
Z ™ ! |
||
2 \ V 8 |
ч |
|||
|
|
|||
____t 1___ 1 |
' |
V |
||
V 8 ,V 9 - K V 2 0 2 H |
||||
|
S 2 ' |
|||
—1ч |
1 |
|
|
|
VII, У14-Д226 |
|
|
viz, т - к и гогн |
6 |
|
Рис. 74. Принципиальная схема блока поддержания статической нагрузки (в, б, |
V 5 |
|
в — эпюры напряжений в характерных точках; 1 — 7 — обозначения выводов |
4 |
1Е Г Т £Г ц |
микросхем). |
сю» |
АI и А2, меньше опорных напряжений, подаваемых на их
неинвертирующие входы, на выходе микросхем будет по стоянное положительное напряжение. При превышении £/стат соответствующих опорных напряжений выходные на пряжения скачкообразно изменяют знак. Эти напряжения подаются на инвертирующий сумматор на микросхеме АЗ.
В результате на ее выходе формируется напряжение с зоной нечувствительности, определяемой разницей опорных на пряжений. Ширину зоны нечувствительности можно регули ровать, изменяя опорные напряжения. Электронные ключи, выполненные на транзисторах разной структуры V5 и V6,
реагируют соответственно на положительное и отрицатель ное выходное напряжение микросхемы АЗ.
В качестве бесконтактных ключевых элементов, управля ющих мощной нагрузкой, использовались резисторные оп троны, что позволило осуществить гальваническую развяз ку силовых цепей двигателя от прибора. Выходы мощвых тиристорных ключей подключаются параллельно кнопкам электродвигателя, осуществляющим его реверсирование. Поддержание заданного уровня статической нагрузки осу ществляется следующим образом.
При отключенном тумблере S2 электродвигателем испы
тательной установки задается необходимый уровень стати ческой нагрузки. Переменными резисторами компараторов А1 и А2 выставляются опорные напряжения Uon 1 и U0п II
таким образом, чтобы сигнал датчика статической нагрузки t/стат попал в зону нечувствительности. В качестве индика торов настройки используются светодиоды VI — V4. При правильной настройке светодиоды VI и V2 должны быть от крыты, a V3 и V4 — закрыты. После этого ширину зоны
нечувствительности сужаем до необходимой величины, обу словливающей точность регулирования, а тумблер S2 иере-
водим в нижнее положение. В дальнейшем прибор будет ра ботать в режиме автоматического поддержания статической нагрузки. Пусть из-за каких-либо причин статическая на грузка на образец уменьшилась. При этом напряжение £/стат выйдет из зоны нечувствительности и на выходе микросхемы АЗ скачкообразно появится отрицательное напряжение. Сработает ключ на транзисторе V6, оптрон включит мощный
тиристорный ключ электродвигателя, и нагрузка на обра зец начнет увеличиваться. Когда сигнал датчика статиче ской нагрузки войдет в зону нечувствительности, ключ закроется и электродвигатель отключится. Аналогично про исходит регулирование при увеличении статической нагруз ки, только в этом случае разгрузкой образца управляет ключ на транзисторе V5,