Электротехнические приборы и оборудование

Генератор сигналов произвольной формы (ГСПФ)

ГСПФ применяются в самых различных сферах науки и техники:

• электронная аппаратура военного назначения;
• научные исследования и образование;
• тестирование устройств со сложными сигналами;
• проверка систем автоматического регулирования.

Суть применения ГСПФ заключается в следующем. При проверке различных систем разработчикам нужно изучить поведение системы, подавая на вход различные нестандартные (произвольные) сигналов. С другой стороны, в реальных условиях на систему действуют разнообразные помехи, и нужно знать, как поведет себя система при различных искажениях.

Для этого необходимо либо каким-то способом моделировать помеху, или просто подать сигнал произвольной формы. Вот в таких случаях генератор сигналов произвольной формы просто незаменим. Иногда сигналы произвольной формы (СПФ) требуются для отладки устройств или объектов.

На рисунке показан один из вариантов настольного ГСПФ, обычно, такие генераторы вырабатывают и стандартные сигналы. Иногда, когда нужны мобильные, малогабаритные устройства, ГСПФ создаются на основе микроконтроллеров. Например, при испытаниях подвижного состава (электровозы, тепловозы).

В настоящее время для получения (СПФ) часто используются ПК. Алгоритм примерно такой – в компьютер заносится программа, формирующая СПФ в цифровом виде, этот сигнал через USB передается на внешнее устройство (обычно это цифро-аналоговый преобразователь и усилитель), преобразующее его в сигнал произвольной формы.

Вибростенд (ВС) – это устройство для изучения воздействия вибрации на технические средства и человека (летчики, космонавты и т.д.). Он является частью вибрационной установки и выполняет воспроизведение и передачу требуемой вибрации на испытываемый объект. Любой вибростенд имеет следующие основные характеристики:

• Энергетические (вынуждающая сила, амплитуда, скорость/ускорение, диапазон частот);
• Метрологические (допуски, искажения, колебания в разных направлениях и др.).

По конструкции и принципу действия ВС бывают:

• механические;
• электродинамический;
• гидравлические;
• электромагнитные;
• магнитострикционные;
• пьезоэлектрические;
• резонансные и др.

При испытаниях чаще всего используются первые три типа вибростендов. Механический стенд создает вынуждающую силу преобразованием энергии вращательного движения. Электродинамический – за счет взаимодействия подвижной катушки с переменным током и постоянного магнитного поля. Гидравлический – в результате изменения давления жидкости по определенному закону.

Вибростенды – достаточно сложные технические устройства. Например, электродинамический ВС включает в себя (кроме вибростола): генератор, систему управления, источник питания, усилитель мощности, средства измерения и др.

Источник: qwedr.com