专利名称：动平衡机的自动量程切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动量程切换装置，特别适用于动平衡机测量系统中的自动量程切换。
在动平衡机测量系统中为了提高测量精度必须有限制电路过载的量程切换装置。自动量程切换装置有利于提高切换的可靠性和生产效率。苏联专利1420-419提出由交流放大器和相敏检波器的输出控制分压器的分压系数来实现自动量程切换。软支承动平衡机在转子的不平衡量较大时，其交流放大器的输出中的不平衡量信号的信噪比较高，对分压器的控制作用较明显。对于应用广泛的硬支承和半硬支承动平衡机，交流放大器输出的不平衡量信号的信噪比很低，不可能有效地控制分压器的分压系数。相敏检波器输出的是同一不平衡量信号的两个分量，由分量控制分压系数，电路复杂。此外，两测量通道的量程切换装置独立工作，不能满足一般生产的要求。
本发明的目的是要提供一种应用广泛，简单经济，可靠性强的自动量程切换装置。
本发明的目的是这样来实现的，如附
图1所示，高Q值自动跟踪带通滤波器(3)的输出端和交流放大器(4)的控制输入端之间设一个自动量程切换装置，该装置由精密整流器(11)，低通滤波器(12)，比较器组(13)，“或”逻辑组(14)，逻辑电路(15)，控制器(16)，衰减系数显示器(17)和“或非”逻辑电路(18)构成。它们分别联接于f，g，h，i，j，k，l，m，n，o，p，q，r，s点。
该切换装置的工作原理为在平面分离电路(2)和交流放大器(4)之间设置高Q值的自动跟踪带通滤波器(3)。来自(3)的不平衡量信号经过精密整流器(11)，低通滤波器(12)处理后变成一直流电压。该电压输出给比较器组(13)。(13)内预先设置了一组直流门坎电压。(12)输出的直流电压超过某一门坎电压时，对应的比较器就翻转并发出控制指令。两通道的(13)输出的控制指令送入“或”逻辑组(14)。(14)的作用是只要有一个测量通道过载，就发出指令。(14)的输出送入逻辑电路(15)。(15)选取(14)输出中对应最大门坎电压的控制指令输出给控制器(16)和衰减系数显示电路(17)，而将(14)的其余输出屏蔽。(16)控制(4)的放大倍数(衰减系数)达到限制过载的目的。附图1示出(13)由四个比较器组成的例子。(13)内设四个直流门坎电压，分别对应四个衰减系数×2，×5，×10，×20。两通道不平衡量信号均小于衰减系数×2对应的门坎电压时，不需衰减，此时比较器组(13)无翻转，逻辑电路(15)的四个输出端均为低电平，对(16)无控制作用，经“或非”逻辑电路(18)译码后，衰减系数×1(无衰减)显示。这组衰减系数可以满足一般工程需要。将(15)的部分输出控制线用来控制(3)的放大倍数，量程切换范围可以扩大到100倍以上，可以满足各种工程需要。
本发明的优点是(一)对交流放大器(4)的衰减系数进行控制的信号取自高Q值自动跟踪带通滤波器(3)的输出，控制信号的信噪比高，所以可以用于各种动平衡机;(二)逻辑电路(15)的输出同时控制两个测量通道中的交流放大器(4)，使它们具有相同的衰减系数，这符合生产的实际要求;(三)发明部分的各功能块除(15)，(17)外，只需一片集成电路和少许电阻、电容构成，结构简单。
附图1为自动量程切换装置电路原理图下面结合附图对本发明作进一步说明如下转子的不平衡量引起的机械振动由传感器(1)变换成交流正弦电压信号输出给平面分离电路(2)。(2)将(1)的信号分离，消除两测量面的相互影响，获得反映本测量面不平衡量信息的交流电压，输出给高Q值自动跟踪带通滤波器(3)。(3)将(2)输出的低信噪比信号进行滤波和放大，获得高信噪比的信号并输出给交流放大器(4)和精密整流器(11)。(4)的衰减系数由控制器(16)进行控制。
基准信号发生器(5)产生频率为fr的脉冲基准信号。fr与(1)输出的不平衡量信号频率f
相等，都等于转子转动的频率。整形电路(6)来自(5)的脉冲整形输出给锁相环(7)。(7)将脉冲变换成频率等于fr的正交方波输出给(9)，同时将脉冲变换成频率为nfr(n为一整数)的方波输出给方波一脉冲变换电路(8)。(8)将频率为nfr的方波变换成频率等于nfr，脉宽为tk的脉冲去控制(3)的中心频率控制端，使(3)能够自动跟踪转子转动频率的变化，提高测量精度。
电路(9)将来自(4)的不平衡量信号与来自(7)的正交方波进行相关处理和运算，并根据显示电路(10)的需要向(10)输出直流电压或数字量。显示电路(10)可以是数字显示也可以是表头，它们的作用是显示不平衡量的大小和相位。精密整流器(11)将来自(3)的高信噪比的不平衡量信号进行整流并输出给低通滤波器(12)。(12)将来自(11)的单向脉动信号滤成代表不平衡量大小的直流电压并将该电压输出给比较器组(13)。(13)内设有四组门坎电压，对应交流放大器(4)的四个衰减系数。生产实践中要求两个测量通道中的交流放大器(4)具有相同的衰减系数。“或”逻辑组(14)将来自两测量通道中(13)输出的衰减系数信息进行“或”运算，将结果输出给逻辑电路(15)。(14)一般同时输出一至四个衰减系数信息，(15)选取(14)输出中对应最大门坎电压的衰减系数并输出给控制器(16)和衰减系数显示电路(17)，而将其余的屏蔽。(16)将来自(15)的控制指令输出给(4)，控制(4)的衰减系数达到限制过载的目的。当不平衡量信号较小时，(15)无衰减控制指令输出。经“或非”逻辑电路(18)译码，(17)显示衰减系数×1，即无衰减。操作人工量程切换电路(19)中的一个开关，经逻辑电路(15)译码，可以选择自动量程切换或人工量程切换。人工量程切换可以满足某些特殊情况的需要。在生产过程中操作者根据(10)显示的不平衡的大小和(17)显示的衰减系数两者来得到转子不平衡量大小的实际值。
权利要求
1.一种动平衡机的量程切换装置电路，由高Q值自动跟遣带通滤波器(3)和交流放大器(4)构成，其特征为高Q值自动跟踪带通滤波器(3)的输出端和交流放大器(4)的控制输入端之间设一自动量程切换装置，该装置由精密整流器(11)，低通滤波(12)，比较器组(13)，“或”逻辑组(14)，逻辑电路(15)，控制器(16)，衰减系数显示器(17)和“或非”逻辑电路(18)构成，它们分别联接于f，g，h，i，j，k，l，m，n，o，p，q，r，s点。
全文摘要
本发明涉及一种动平衡机测量系统中的自动量程切换装置。它由高Q值自动跟踪带通滤波器，交流放大器，精密整流器，低通滤波器，比较器组，“或”逻辑组，逻辑电路，控制器，衰减系数显示器和“或非”逻辑电路构成。本发明装置中的交流放大器的衰减系数的控制信号取自高Q值自动跟踪带通滤波器的输出，控制信号的信噪比高，因此可用于各种动平衡机，并且结构简单。逻辑电路的输出同时控制两个通道中的交流放大器，使两测量通道具有相同的衰减系数。
文档编号G01R15/08GK1085316SQ9211129
公开日1994年4月13日 申请日期1992年9月26日 优先权日1992年9月26日
发明者谈德世 申请人:华中理工大学