Известные устройства для деления величин, заданных электрическими напряжениями, содержащие усилитель и включенный в цепь его обратной связи блок умножения, не обеспечивают стабильность работы, сложны по конструкции и трудоемки в изготовлении.
Предлагаемое устройство не имеет этих недостатков, просто и обладает повышенной стабильнастью работы. Это достигается тем, что блок умножения устройства выполнен в виде датчика э.д.с. Холла.
Устройство предназначено для использования в вычислительных приборах, моделирующих установках и в других случаях, где необходимо деление величин, заданных электрическими напряж ениями.
Устройство (см.1 схему) содержит усилитель /, охваченный обратной связью, в которую включен блок 2 умнгжения. Подавая на усилитель / величину X, а на блок 2 величину У, на выходе усилителя получают частное от деления -у
В устройстве в качестве блока 2 умножения применен датчик э.д с Холла, включенный в цепь обратной связи усилителя.
Работа устройства осуществляется следующим образом Предположим необходимо разделить одно на другое два напряжения С/1 и U2.
На вход дросселя датчика э.д.с. Холла с активным сопротивлением и индуктивностью LI подается напряжение U В общем виде выражение для (У, будет:
,-/,+L,-..
преобразуя это выражение, в операторном виде получим: f/i Riii -f- pLiii
J 118662-- 2 -
Откуда выражения /п,ля тока в катушке:
:
/,
ИЛИ, вводя постоянную времени катушки /1 -.5- , i - Ь -J
R ,
Выражение для э.д.с. Холлй в обш,ем виде:
Ex. CBto, где С- коэффициент, зависяший от параметров полупроводника,
В- индукция в зазоре дросселя,
0 - ток через полупроводник.
Полагая на участке без насыш,ения
5 Ф, а , можно написать, что Ex. ,). На уси.пптеля напряжение равно: U - Ич - х.
На выходе этого усилителя: (. (t/2 - Ex)К, где К - коэффициент усиления.
Подставляя выражение для э.д.с. Холла, получим: ...v (U2-C:hh)KПолагая, что напряжение U.,. выделяется на чисто активной нагрузке (датчика э.д.,с. Холла с сопротивлением Rg), можно написать:
ioRg (,i,io)K, откуда
,Kh после преобразования получим:
и.
/ - -1 п
IQ - f Кс..
Ci + 1,
При употреблении датчиков э.д.е. Холла из сурьмянистого индия InSb с Rg ом можно пренебречь членом, вызываюш,им статическую ошибку деления
сл - °Для датчиков из германия Ge и мышьяковистого индия InAs это условие также выполняется при соответствугошем подборе параметров. При выполнении этого условия
. t/, ;
° 7 7
подставляя это выражение значение 1, в операторном виде: . YT ( + Р
1-1и I
, .
, и; (
Коэффициент постоянен для данного выбранного датчика поэто iму, можно написать:
/„ М (1+рГ,).
При М 1, т. е. при RI Ci будет производиться количественно точное деление двух электрических величин, выраженных через напряжение достоянного или переменного тока.
1 1
Раскрывая скобки, получим:
..,г,.
в этом выражении первый член показывает результат деления двух величин в установившемся режиме, в то время как второй появляется только во время переходных процессов.
Таким образом, с достаточной степенью точности можно написать при делении двух постоянных величин:
/о . М g
Предмет изобретения
Устройство для деления величин, заданных электрическими напряжениями, содержаш,ее усилитель и включенный в цепь его обратной связи блок умножения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения стабильности его работы, его умножающий блок выполнен в виде датчика э.д.с. Холла.
