Множительно-интегрирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК G06G7/182 

л

СП

о

со QD Jii .4::

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано. Ef различных устройствах и приборах автоматики, вычислитель- ной техники и измерений.

Целью изобретения является раснш- рение класса решаемых задач.

На чертеже приведена схема устройства..

Устройство содержит первый 1.и второй 2 операционные усилители, первый 3 и второй 4 электромагниты с обмотками 5 и 6 возбуждения соответственно, первый 7 и второй 8 датчики Холла, причем обмотка 5 возбуждения первого электромагнита 3 подключена между первым входом устройства и входом первого операционного усилителя 1, а обмотка 6 возбуждения второго, электромагнита 4 подключена между

вторым входом устройства и входом второго операц ионного усилителя 2, при этом первый датчик 7 Холла, в клю- ченный между входом и выходом первого операционного усилителя 1, расположен в зазоре второго электромагнита 4, а второй датчик 8 Холла, включенный между входом и выходом второ- р операционного усилителя 2, распо-, ложен в зазоре первого электромагнита 3.

Устройство работает следукяцим образом.

На первый вход устройства подается напряжение U| . Выходное напряжение первого операционного усилителя 1 с обратной связью (в цепи обратной связи находится первый датчик 7 Холла) равно (в операторном виде):

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и измерений. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Устройство содержит операционные усилители 1 и 2, электромагниты 3 и 4 с обмотками возбуждения 5 и 6 и датчики Холла 7 и 8. По входу операционных усилителей подключены обмотки возбуждения электромагнитов, а в воздушном зазоре каждого из них расположено по датчику Холла. Вход датчика Холла первого электромагнита включен в цепь обратной связи второго усилителя, а вход датчика Холла, находящегося в воздушном зазоре второго электромагнита, включен в цепь обратной связи первого усилителя. 1 ил.

УВЬ.,/Р)

.RJI.

,,p,.o.-ff|-).-,i--

К

а

где L - индуктивность обмотки 5 возбуждения электромагнита 3; R - входное сопротивление Первого датчика 7 Холла; - коэффициент усиления первого

операционного усилителя 1| Р - оператор Лапласа. Ток в обмотке 5 возбуждения при большом входном сопротивлении первого операционного усилителя 1 равен току, протекающему через первый датчик 7 Холла:

т /-Р - ивых. iPlzUipl - R,, +L,P

(.ll(Тц, P+ORg,

Ueb,,,CP) -

JJ2

де L- - индуктивность обмотки 6 возбуждения электромагнита 4;

Г1 ч- (1 4 -ИНГ-- --

L. ЬгР к.,2 J

, ibiillUs(

(T,P+l)R 50 где TU

входное сопротивление второго датчика 8 Холла; . коэффициент усиления операционного усилителя 2. в обмотке 6 при большом входном сопротивлении второго операционного усилителя 2 равен току, протекающему через второй датчик 8 Холла;

Уг Ток

I /p yjb,x illlU lP) 1 Rja+L P

.RJI.

.-ff|-).-,i--

и,(Р),

где TU,

(Кц|+1)--- - постоянная интегрирова- 1 ния в цепи первого операционного усилителя 1 и обмотки 5 возбуждения.

Переходя от- изображения к оригиналу, получаем ток в обмотке 5 возбуждения

(1,)

i, к J u,dt,

где К. - коэффициент преобразования.

Аналогично на второй вход устрой- ства подается напряжение U. Входное напряжение операционного усилителя равно

JJ2

4 -ИНГ-- --

V.(Р),

, ibiillUs(Pl ,

(T,P+l) где TU

(К,.„ + 1)- - постоянная интегрирова r

R

ния в цепи второго операционного усилителя 2 и обмотки 6 возбуждения .

Переходя от изображения к оригиналу , получают

к.

) U,dt,

где К - коэффициент преобразования

I Выходное напряжение первого датчика 7 Холла пропорционально току, протекающему через датчик 7 Холла, и магнитной индукции Bj. в зазоре второго электромагнита 4, т.е.

If

1,В„

(3)

где

У

- чувствительность первого

датчика 7 Холла. Учитывая, что магнитная индукция в зазоре электромагнита 4 на прямолинейном участке характеристики равна

В,

К

(4)

где Kj, - коэффициент преобразования.

Подставляя выражения (1), (2),(4) в выражение (3), получим

х1 -|f.K,,,-K,,. (5) Таким образом, на первом выходе

предлагаемого устройства выходное на- j теля, отличающееся тем.

пряжение U, пропорционально произведению интегралов входных напряжений и и Uj.

На выходе второго датчика Холла 8 напряжение

30

что, с целью расширения класса решаемых задач, в него введены второй электромагнит с обмоткой возбуждения второй операционньш усилитель и второй датчик Холла, входные электроды которого включены между входом и выходом второго операционного усилителя, а выходные электроды являются вторым выходом устройства, обмотка возбуждения второго электромагнита включена между входом второго сомножителя устройства и входом второго операционного усилителя, причем первый датчик Холла размещен в зазоре второго электромагнита, а второй датчик Холла - в зазоре первого электромагнита.

Hi

2 в,.

(6)

где У„ - чувствительность второго

датчика 8 Холла;

В - магнитная индукция в зазоре первого электромагнита 3.

Учитывая,

что В, К,

где

KI - коэффициент преобразования, и .подставляя выражение (1) и (2) в выражение (6), получают

Уг м,

K,Kj

j U dtjUjdt, (7)

99446

т.е. и на втором выходе предлага го -. го устройства выходное напряжение пропорционально произве- дению интегралов входных напряженш. Подключив выходы последовательно (для увеличения величины выходного напряжения), получают

и 96 j U,dtjU,jdt, где Qg - коэффициент преобразования:

« KV к(у,к +у,к).

Формула изобретения Множительно-интегрирующее устройство, содержащее первый операционный усилитель, вход и выход которого подключены к входным электродам первого датчика Холла, выходные электроды которого являются первым выходом устройства, и первый электромагнит, обмотка возбуждения которого включена между входом первого сомножителя устройства и входом операционного уснли0

5

0

что, с целью расширения класса решаемых задач, в него введены второй электромагнит с обмоткой возбуждения, второй операционньш усилитель и второй датчик Холла, входные электроды которого включены между входом и вы ходом второго операционного усилителя, а выходные электроды являются вторым выходом устройства, обмотка возбуждения второго электромагнита включена между входом второго сомножителя устройства и входом второго операционного усилителя, причем первый датчик Холла размещен в зазоре второго электромагнита, а второй датчик Холла - в зазоре первого электромагнита.