Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 243

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где

2

Ь)

 

ш

6

+Ь)

 

 

бп( Ф +

 

е) + ФК

Є)

 

 

 

26n(Ke^—')±БФ

 

 

С[ = СО2 ( 2 6 ^ Т вф Ц),

 

 

 

2 б

г і (

к

е Ч — 0 ± Ф

 

 

 

 

Б

 

 

 

подтверждают выполнение

фазового соотношения

(12).

 

Если из формул (13) и

(14)

получим

общие

корни,

то это

свидетельствует о наличии

скорости вращения,

при

которой

обеспечивается полное исключение влияния ПК. При отсутствии общих корней необходимо по частотам, определенным из усло­ вия равенства амплитуд, оценить возможность получения задан­ ного влияния ПК из фазовых соотношений, соответствующих этим частотам.

Таким образом, на основе теоретических и эксперименталь­ ных исследований движения колеблющейся системы разработа­

на

методика

расчета

параметров

МСП с любым числом степе­

ней

свободы,

исходя

из АФЧХ компонент движения подвижной

части.

 

 

 

 

 

Предлагается

новая простая

конструкция шестистепенной

СП

с упругими

элементами в виде четырех пружинных колец,

которая обладает рядом существенных преимуществ по сравне­ нию с четырехстепенными СП, выполненными на пластинчатых пружинах, а именно:

возможностью полного исключения влияния ПК на опреде­ ленной скорости вращения;

возможностью производить уравновешивание нескольких ти­ поразмеров роторов без смены упругих элементов;

легкостью смены упругих элементов и простотой настройки МСП.

Для оценки этих преимуществ можно указать, что измери­ тельный блок с векторметром в сочетании с такой подвеской позволяет отбалансировать ротор массой т = 0,5 кг, с диамет­

ром 80 мм и расстоянием между

ПК 2а = 24 мм до остаточной

неуравновешенности 0,005 мкм

условного смещения центра

масс.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Ковалев М. П., Моржаков С. П., Терехова К. С. Динамическое и ста­ тическое уравновешивание гироскопических устройств. М., изд-во «Машино­ строение», 1965.

2. Кубланов С. Г. Теория балансировочных машин с двумя подвижными

опорами с учетом затухания. Сб. «Уравновешивание машин и

приборов».

Под ред. В. А. Щепетильникова. М., изд-во «Машиностроение»,

1965.

Т. П. КОЗЛЯНИНОВ,

Ю. А. ПЕТРОВ

УЛУЧШЕНИЕ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗБИРАТЕЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Высококачественные избирательные усилители почти всегда' являются главной частью измерительных устройств балансиро­ вочных машин. Для улучшения частотной характеристики таких избирательных усилителей нами использован частотно-избира­ тельный четырехполюсник с фан­ томной цепью (рис. 1) в цепи об­ ратной отрицательной связи изби­ рательного усилителя с плавной перестройкой частоты (рис. 2).

Принцип работы и преимуще­

 

 

 

 

 

ства

четырехполюсника

с

фан- ивх а

 

 

 

 

томной

цепью легче

всего

пояс-

 

0

 

 

 

 

нить сравнением

его с несиммет­

 

 

 

 

 

ричным двойным Т-четырехпо-

 

 

 

 

 

люсником

(рис. 3). Характеристи­

 

 

 

 

 

ка

передачи

несимметричного

 

 

 

 

 

двойного

Т-четырехполюсника

 

Рис. 1. Частотно-избирательный

при

квазирезонансе определяется

 

 

четырехполюсник с фантомной

выражением

 

 

 

 

 

 

 

 

цепью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KiC,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ад

 

 

 

 

 

0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2O2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2C2RLCL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Квазирезонансная

частота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сорез

 

 

 

 

RLCLRLCL

+

R2C2RLCL

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1R2C2

R\C\

-\-R^C ^R2C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

выражения

(1)

видно, что для

поддержания баланса

че­

тырехполюсника

(во = 0)

необходимо

весьма точное

соблюде­

ние

равенства

R\Ci =

R'fi^ , в то

 

время как

изменение

отноше-

ния

R

С

 

 

в основном квазирезонансную частоту четы­

— м е н я е т

 

р е ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рехполюсника

(2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вследствие

этого

при

плавной

настройке

несимметричного

двойного Т-четырехполюсника постоянные времени RiCi

и R

JCJ

должны быть очень точно согласованы

в любой точке диапазона,

что трудно, а иногда и невозможно осуществить для спаренных переменных емкостей или сопротивлений.

mi-fa

 

 

 

 

 

Рис. 2. Избирательный усилитель

 

 

 

Четырехполюсник с фантомной цепью отличается

тем,

что

цепочка

 

/?,'Cj , требующая

точного

согласования,

исключена,

 

 

 

 

 

 

а ее функции выполняет ламповая или

 

 

 

 

 

 

полупроводниковая

схема,

благодаря

•с,

 

 

 

чему

баланс

четырехполюсника

(Ро =

 

 

Сг

1,

 

, «

=

0)

поддерживается автоматически.

 

 

 

*

if'

 

Плавная перестройка в четырехпо-

д

 

_

люснике с фантомной цепью произво-

5

'

я"'к

"" =5"

дится спаренными переменными со-

 

 

і

1

*-

противлениями Ri, R2, не требующими

Рис. 3.

 

Несимметричный

точного согласования. Отсутствие

эле­

двойной

Т-четырехпо-

ментов С\

и R\

уменьшает

зависи­

 

 

люсник

 

 

мость

баланса четырехполюсника

от

 

 

 

 

 

 

температуры

окружающей

среды.

Можно

 

показать,

что

другие схемы избирательных

четырехпо­

люсников, например лестничная цепочка или мост Вина, настра­ ивающиеся спаренными сопротивлениями или конденсаторами, всегда требуют точного согласования этих элементов [1]. В схеме

рис. 3 к вторичной цепочке

четырехполюсника (диагонали ab)

приложено два напряжения

 

 

 

и Uс, = U

вх x[+Rl

 

1 ^

где

 

 

1

,

1

=

И X, =

;

Для поддержания баланса четырехполюсника должно соб­ людаться условие

иСі=>ивх-иЯі

= и,.

(3)

Для осуществления функции

вычитания Uex—U%х

исполь­

зуется каскодная вычитающая схема, выходное напряжение ко­ торой описывается формулой

 

 

• +

#з 1 +— ) и.

 

I

/

1

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi

/

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

Si

V

tx,

/ j +

 

 

 

 

 

L l 2

Hi

 

. S2

\

И2 / J

"2 + ^2 L s i

V Hi

 

 

 

(4)

Из последней формулы видно, что настройка схемы легко осуществляется подбором сопротивлений R 3 и Ri. В результате настройки получается:

 

.S,

V

И,

- f + Я 4 ( 1 + —

 

 

 

 

_

Имея это в виду, после сокращения и подстановки

значения

uRl

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri+x,

(5)

 

 

 

 

 

 

 

+ — + —

R2 + x%

 

 

 

Hi

H2

 

 

Из формулы

(5) видно, что

напряжение на выходе

вычита­

ющей схемы равно напряжению на конденсаторе С\, умножен­ ному на коэффициент к, достаточно близкий к единице.

 

Частотно-избирательный

четырехполюсник

с

фантомной

цепью дает

глубокое ослабление

резонансных

частот

( ~

^

в

широком

диапазоне

и может

быть

эффективно использован

в

избирательных усилителях

с

плавной перестройкой частоты,

анализаторах спектра,

а также

в генераторах

синусоидальных

напряжений в диапазоне низких и инфранизких частот.

 

 

 

Одним

из примеров

использования

частотно-избирательного

четырехполюсника с фантомной цепью в избирательном усили­ теле с широким диапазоном плавной перестройки частоты яв­ ляется схема, приведенная на рис. 2. В этой схеме поступающее на вход напряжение после усиления каскадом на лампе Л\ и

повторения каскадом на лампе Л3 попадает на вход четырех­ полюсника с фантомной цепью, функции которой выполняет вы­ читающая схема на лампах Л5, Л6. Другие цепи четырехполюс­

ника образованы элементами С3 , Rw

+ Rw, С$, R\$ + Rn.

С вы­

хода

четырехполюсника напряжение

обратной

связи

поступает

на сетку лампы Л2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частотный диапазон избирательного усилителя

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

V Я„Я1 6 С3 С5

V(Rn

+ Rl0) (Rlt +

tf17)C3C5

 

 

где

©в и to„ — верхняя

и нижняя

частоты

рабочего диапазона.

Величина добротности в схеме

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

Ко

 

 

 

 

 

(6)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Ко — коэффициент

усиления

усилителя

на лампе

Л2.

 

Л4

 

 

Катодный

повторитель на лампе

 

 

введен для разделения первичной цепоч­

 

 

ки четырехполюсника

(С3 ,

Rl0

+

Rn)

Рис. 4. Эквивалентная схема четырехполюс­ ника с емкостной кор­ рекцией

ОТ ВТОрИЧНОЙ ЦеПОЧКИ ( С 5 , і?іб + ^ 1 7 ) .

Это позволяет увеличить сопротивление первичной цепи четырехполюсника, что, в свою очередь, разгружает катодный по­ вторитель на лампе Л3 и позволяет уве­ личить кратность изменения сопротивле­ ния настройки Rw + Ri\, расширяя тем самым рабочий диапазон усилителя в сторону высоких частот.

 

Для получения высокого коэффициен­

та передачи (0,98)

при нормальном смещении катодного

повто­

рителя на лампе </74

в его катод введен транзистор типа

п—р—п.

Для компенсации вредного влияния внутреннего сопротивления

катодного повторителя

на лампе

Л4 в катодный

повторитель

на лампе Л7, предназначенный для разделения

вычитающей схе­

мы от вторичной цепочки четырехполюсника, введена

емкостная

коррекция, осуществляемая конденсатором С4 .

 

 

 

Принцип действия

емкостной коррекции

поясним,

рассмат­

ривая эквивалентную схему рис. 4. Связь элементов,

изображен­

ных на эквивалентной

схеме рис. 4 с действительными элемен­

тами схемы рис. 2 следующая:

 

 

 

 

е, = (7,

e2 =

Urг,+х.

+ ^

 

 

 

 

1

 

 

(при ГІ <С Я 1 5 в схеме рис. 2);

408

Смотрите также файлы