МАГНИТНОЕ ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1968 года по МПК G06G7/182 

Известные магнитные интеграторы имеют ряд недостатков, таких, как малое время интегрирования, низкая надежность и точность, незначительный диапазон изменения выходного сигнала.

Данное устройство свободно от этих недостатков благодаря введению дополнительных обмоток на управляющий магнитопровод, осуществляющих положительную обратную связь по постоянному току, и соответствующей коммутацией их с устройством.

Схема устройства приведена на фиг. 1.

Устройство состоит из управляющего сердечника 1, выполненного из магнитожесткого материала. Сердечник управляет двумя рабочими магнитопроводами 2, которые разделены с ним воздушным зазором. Для удобства будем рассматривать управление работой только одного магнитопровода. Как следует из схемы соединения его рабочих обмоток 3 с диодами 4, 5, в каждый полупериод питающего напряжения, поступающего через трансформатор 6, образуется постоянная составляющая потока внутренней обратной связи. Если направление ее магнитного поля совпадает с направлением поля входного сигнала, ток в нагрузке 7 увеличивается. В обратном случае он уменьшается и остается практически неизменным даже при значительном возрастании входного сигнала УВХ . Рабочая характеристика сердечника / представлена схематически на фиг. 2. Благодаря остаточной индукции магнитожесткого сердечника можно получить любое фиксированное значение Uм

в пределах заданного диапазона. Если ключ 8 замкнут (контакты 9-/0) то образуется поток внешней обратной связи, который дополнительно иодмагничивает сердечник /. При этом внешняя обратная связь выбирается так,

что суммарный коэффициент обратной связи приближается к единице. Иными словами, при воздействии импульса управления, длительность которого соответствует полному времени иеремагничивания управляющего

сердечника, устройство переходит в релейный режим (фиг. 3). Однако, выбирая надлежащим образом длительность и амплитуду управляющих импульсов, нетрудно получить плавно возрастающую последовательность

промежуточных значений /н2. Длительность импульса при этом должна быть намного меньше, чем постоянная времени данного магнитного усилителя с памятью, находящегося в релейном режиме. Положительное действие

дополнительной внешней обратной связи, осуществляемой обмотками 11, нагрузками 7,12 и ключом 8, объясняется следующим образом. Наличие зазора в предлагаемом устройстве резко увеличивает размагничивающий факхарактеристики магнитожесткого сердечника. В связи с этим уменьшается способность интегрирования входного сигнала. С насыщением управляемого магнитопровода размагничивающий фактор возрастает, и для его компенсации необходимо подвести такой сигнал, закон изменения которого соответствовал бы закону изменения размагничивающего фактора. В качестве такого сигнала можно использовать сигнал обратной связи. Сильная внешняя обратная связь значительно компенсирует размагничивающий фактор и улучшает характеристику устройства, которое приобретает такие же интегрирующие свойства, какие имеют магнитные устройства, построенные на магнитных материалах с прямоугольной петлей гистерезиса, а время интегрирования может быть увеличено во много раз. Кратность изменения выходного сигнала данного устройства также гораздо выше, чем у подобных устройств с прямоугольной петлей гистерезиса, вследствие полной развязки управляющей и управляемой магнитных цепей.

При интегрировании управляющего сигнала в положительной области сигналов сердечником 1, контакты 9-10 ключа 8, включающие внешнюю обратную связь правого сердечника, разомкнуты. Как уже было показано, при этом намагниченность управляющего сердечника 1 будет плавно изменяться. Соответственно выходное напряжение правого сердечника будет уменьшаться, так как направление управляющего магнитного поля будет противоположным направлению подмагничивающего поля внутренней обратной связи (фиг. 1). Таким образом, правым сердечником будет осуществлено интегрирование входного сигнала в отрицательной области сигналов. При изменении полярности входного сигнала сердечники поменяются ролями. Поочередное включение контактов ключа 8 может быть выполнено непосредственно входным сигналом.

Предмет изобретения

Магнитное интегрирующее устройство, содержащее управляющий магнитопровод с обмоткой управления, два управляемых магнитопровода с рабочими обмотками, а также трансформатор питания, отличающееся тем,

что, с целью повышения точности интегрирования, увеличения времени выполнения операции, а также расширения диапазона выходного напряжения, на управляющем магнитопроводе расположены дополнительные обмотки,

начала которых через подстроечные резисторы и контакты ключа соединены между собой и подсоединены к средней точке вторичной обмотки трансформатора питания, а концы подсоединены к выходным зажимам и через постоянные резисторы также к средней точке упомянутого трансформатора.

Фиг.2