Фотоэлектрический гармонический анализатор Советский патент 1956 года по МПК G01R23/16 G01B21/20 

Изобретение относится к категории математических электромеханических приборов.

Предметом изобретения является фотоэлектрический гармонический анализатор для анализа графически заданных функнин.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого прибора (толстыми линиями обозначена механическая связь, тонкими - электрическая), на фиг. 2- рычажная нередача для анализа функций с различными нериодами.

В блок-схему анализатора входит:

а)входное устройство, преобразующее графически заданную функцию в электрические импульсы, длительность которых пропорциональна соответствующим ординатам аиализируемой функции;

б)множительный блок, осуществляющнй умножение время - импульсным методом анализируемой функции на синуспо косинусную функцию;

в)интегрирующи11 блок, осуществляющий сумми-рование выходных имнульсов множительного блока;

г)синусно-косинусный блок, янлиюгцинся датчиков с.инунусопдального (и косинусоидального) напряжения;

д)выводное устройство, показывающее углом новорота стрелкн вольтметра значения коэффициентов Фурье;

е)управляющее устройство, осуществляющее синхронизацию датчика анализируемой функции с синусно-косинусным датчиком;

ж)блок питания.

Работа прибора протекает следующим образом.

При движении фотоголовки (2) вдоль вращающегося барабана с графиком 1 в момент затемнения 4epHoii линией графика светового пятна на нагрузке фотоэлемента возникает импульс напряжения. Этот имиульс предварительно усиленный и сформироваггиый подается на один пз входов симметричного тригера (8). На второй вход тригера (8) нодаются импульсы с генератора (о), которые возникают в. строго определенный точке барабана.

Таким образом, на выходе тригера (8) при кан;д()5 обороте барабана появляется импульс, длительность которого пропорцйональна саатветствующеи ординате функции.

Этот импульс управляет диодными ключами (10) и (И) на вход которых подается синусоидальное и косинусоидальное напряжение. Устройство (9) сохраняет форму и длительность импульсов триге.ра (8).

Вследствие того, что диодные ключи то Забираются, то отпираются, причем врвмя их открытия равно длительности выходного импульса тригера, подаваемое на их ВХОД неирерывное напряжение с синуснокосинусного блока преобразуется в импульсы, /длительность которых пропорциональна ординате в соответствующе: точке, а их амплитуда - амилитуде синуоного (или косинусного) напряжения и этой точке.

Следовательно, через диодные ключи проходят заряды, величины которых пропорциональны произведению ординаты функции в некоторой точке на значение синуса (или косинуса) в той же точке.

Эти имнульсы затем суммируются интегрирующими усилителями (12) и (13).

Значение коэффпцпентов Фурье (ак-) II (В;;) и их знак ноказываются в некотором масштабе -вольтметром выводного устройства (14).

Для питания электронных узлов в приборе имеются стабилизированные источники нитания (22) ,(23) и (24), а для питания реле, .электромагнитных муфт - нестабилизированный источник (21).

Для анализа функций с различными периодами в приводе фотоэлектрической головки гармонического анализатора применено рычажное устройство (фиг. 2), позволяющее плавно менять величину хода фотоэлектрической головки.

Рычаг (1), шарнирно укрепленный в

центре (0) на ка1)етке (2) привода фотоэлектрической головки (3), с помощью ходового винта (4) приводится в движение. Угол между крайними иоложениями рычага (1) всегда постоянный и |авен 2а).

Возвратное движение рычага осуществляется за (,чет реверса ходового -винта.

Рычаг (1), шарнирно связанный с фотоэлектрической головкой (3), в момент движения неремещает ее но направляющей (5), жестко закрепленной на станине нрибора.

Плавное изменение величины хода фотоэлектрической головки осуществляется перемещением каретки (2) с иомощью маховика (6) и винта (7).

Каретка (2) неремещается по наиравляющим (8), укрепленным на станине прибора.

Из схемы видно, что ход фотоэлектрической головки равен

2а

так как угол 2а постояпгллп то снзмененнем (в) будет меняться и ход (а) фотоголовки.

Предмет изобретен и я

1.Фотоэлектрический гармонический анализатор для ычисления коэффициентов Фурье графически заданных функций, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью существенного ускорения анализа, ввод графически заданной функции осуществлен с помощью импульсного фотоэлектромеханического входного устройства, а для умножения использован время- имиульСНый способ.

2.Применение во входном б-локе но и. 1 рычажной передачи, с целью созда-ния возможгности анализа функций с различными периодами.

t- s

e

&

Эй

s л

tc. Т -r