УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО Советский патент 1973 года по МПК G06G7/14 

1

Устройство относится к области вычислительной техники.

Известно устройство для определения среднего арифметического значения и коэффициента вариации параметров при обработке испытаний объектов, содержащее трансформатор, ко вторичным обмоткам которого подключены реохорды измерительного электролитического потенциометра с токосъемным проводником, отсчетные шкалы, реле датчиков объектов, резисторы и исполнительный механизм для перемещения слоя электропроводной жидкости измерительного потенциометра.

Известное устройство сложное, дорогое, менее надежное.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит нагрузочный электролитический потенциометр со своим исполнительным механизмом и два фазочувствительных элемента, выходы которых соединены соответственно со входами исполнительных механизмов измерительного и нагрузочного электролитических потенциометров. Один из входов первого фазочувствительного элемента заземлен, а второй через ограничивающие резисторы и первую группу контактов реле подключен к отводам вторичной обмотки трансформатора, к которой присоединен один из реохордов измерительного потенциометра со шкалами отсчета среднего арифметического значения параметров. Токосъемный проводник измерительного электролитического потенциометра заземлен, а все его реохорды, кроме первого, имеют средние выводы, которые присоединены к отводам соответствующих вторичных обмоток трансформатора и через вторую группу контактов реле и ограничивающие и нагрузочный резисторы подключены к первому входу второго фазочувствительного элемента. Второй вход второго фазочувствительного элемента соединен с токосъемным проводником нагрузочного электролитического потенциометра со шкалой отсчета коэффициента вариации параметров, реохорд которого

через ограничивающие резисторы и третью группу контактов реле подключен к отводам вторичной обмотки трансформатора с подключенным к шине нулевого нотенциала крайним выводом.

Это позволило повысить точность и быстродействие устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Оно состоит из многопредельной вторичной

обмотки / трансформатора для подсчета среднего арифметического значения, к внешним выводам которой подключен реохорд 2. Отводы вторичной обмотки / через контакты 3 и ограничивающие резисторы 4 подсоединены к фазочувствительному элементу 5. Фазочувствительный элемент подключеп к исполнительному механизму 6, который унравляет слоем электропроводной жндкости 7. Слой электронроводиой жидкости, вынолняющий роль движка, заземляет реохорду 2 на нроводник 8. Отводы многопредельной вторичной обмотки 9 для нодсчета суммы подсоединены через контакты 10 и ограничивающие резисторы 11 к нагрузочному реохорду 12. Реохорды 13 со средними точками соединены выводами обмоток трансформатора 14 и через контакты 15 и ограничивающие резисторы 16 подключены к нагрузочному резистору 17 и первому входу фазочувствительного элемента 18, второй вход которого подключен к токосъемному проводнику 19. К выходу фазочувствительного элемента 18 подключен исполнительный механизм 20, который в свою очередь, унравляет слоем электропроводной жидкости 21. Место расположения контактов по их назначению соответствует исследуемым параметрам, что определяется по щкале 22. Отсчеты среднего арифметического значения снимаются по шкале 23, а коэффициент вариации парамет в- по щкале 24. Обозначим исследуемые параметры через х,

., , н,/ f ffvf , vf ffvff ,vff

Xi, , Xn, X , X i, X i+3, X n, X. , X i, X i+3, X nВ устройстве наличие эти параметров, например, Хг и Хг+з соответствует замкнутое состояние контактов, причем группы контактов 3, 10 и 15, соответствующих параметрам х, х , х между собой блокированы.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Полученные при испытаниях числа приравнивают нанряжепиям и делениям щкалы и включают соответствующие им сблокированные контакты. Определение среднего значения осуществляется при этом следующим образом. После нодачи неременного напряжения на вторичную обмотку 1 трансформатора, переменный ток поступает на реохорд 2, на слой электропроводной жидкости 7 и через токосъемный нроводник S замыкается на землю. Одновременно образуется цепь через ответвления вторичной обмотки /J замкнутые контакты 3 (например, соответствующие параметрам Хг и Хг+з) и ограничивающие резисторы 4 на вход фазочувствительного элемента 5 и на землю. Вторичная обмотка 1 и реохорд 2 образуют мостовую схему, в случае дисбаланса которой появляется напряжение на выходе фазочувствительного элемента. Фазочувствительпый элемент 5 унравляет иснолнительным механизмом 6 не только по амплитуде, по и по фазе, поэтому последний перемещает слой электроироводной жидкости 7 вверх и вниз, т. е. в сторону баланса моста. При поступлении баланса фазочувствительный элемент 5 прекращает подачу сигнала на исполнительный механизм 6, который, в свою очередь, прекращает передвижение жидкости 7. В результате по уровню жидкости 7 с помощью щкалы 23 определяется среднее значение параметров. В данном случае:

Х 2

При наличии п нолученных при испытаниях чисел среднее значение будет выражено следующим уравнением:

п

-.„ X

t i

Определение коэффициента вариации параметров происходит следующим образом.

Вторичная обмотка 9 нижним выводом подключена к земле, ноэтому ток течет по ответвлениям через замкнутые контакты 10, например, соответствующие числам Xi и , затем через ограничивающие резисторы 11 и нагрузочный реохорд 12. В этой цепи величина тока, протекающего через нагрузочный реохорд 12, пронорциональна сумме чисел (Xi-}-Xi s). Вторая цепь образуется заземленным токосъемпым проводником 8, жидкостью 7, участками реохорд 7(3, находящихся между жидкостью 7 и их средними точками, замкнутыми контактами 15, ограничивающими резисторами 16 и 5 нагрузочным резистором П. Падение напряжения на нагрузочном резисторе 17 измеряется фазочувствительным элементом 18, на второй вход которого поступает часть падения напряжения с нагрузочного реохорда 12 через токосъемный проводник 19 и жидкость 21.

Здесь также создается мостовая схема, напряжение разбалапса которой воздействует на исполнительный механизм 20, который передвигает слой жидкости 21 в направлении баланса моста.

Так как расположение по щкале 22 средних точек реохордов 13 соответствует числам, то разница потенциалов между средней линией (слой электропроводной жидкости) и средними точками реохордов 13 характеризует отклонение от средней или искомый коэффициент вариации. Ввиду того, что прирост потенциала от средней точки является симметричным как по амплитуде, так и по фазе, то и отклонение измеряется в абсолютных величинах. Таким образом, величина тока, протекающего через нагрузочный резистор 17, будет определена суммой абсолютных отклонений. В рассматриваемом случае сумма будет равна

+ |.-;г,+з|

Если сопротивления нагрузочного реохорда 12 и нагрузочного резистора 17 равны, то при равновесии моста жидкость 21 по щкале 24 покажет соотношение:

Х + Х, + ,

+ /-|3

При подключении п полученных при испытании чисел коэффициент вариации определяется соотношением:

1

У,

п-Х