ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известен функциональный преобразователь нескольких переменных, содержащий сумматор, две группы усилителей и электромагниты с датчиками Холла, выход первого из которых соединен через соответствующий усилитель первой группы с обмоткой своего электромагнита и с выходом третьего датчика Холла последующего электромагнита, вход которого подключен к входу второго датчика Холла предыдущего электромагнита, выход которого соединен с выходом и через соответствующий усилитель второй группы со входом четвертого датчика Холла последующего электромагнита и со входом сумматора.

Известное устройство характеризуется ограниченным классом воспроизводимых функций.

Предлагаемый функциональный преобразователь отличается от известного тем, что он содержит усилители третьей группы и дополнительные датчики Холла, выходы которых у электромагнитов, следующих через один, соединены между собой и подключены через соответствующий усилитель третьей группы к входу одного из соединенных между собой датчиков Холла и к входу сумматора, остальные входы которого соединены со входами вторых датчиков Холла.

Это позволило расщирить класс воспроизводимых функций.

На чертеже представлена схема предлагаемого функционального преобразователя для

случая трех электромагнитов.

Устройство состоит из трех электромагнитов с обмотками 1, 2, 3 и с датчиками Холла 4-13, из которых 4 и 9 - первые, 5 и 10 - вторые, 7 и И - третьи, 8 и 12 - четвертые

и б и 13 - дополнительные датчики Холла; из усилителей 14 и 15 первой группы, усилителей 16 и 17 второй группы, усилителей третьей группы 18 и сумматора, выполненного на основе усилителя постоянного тока 19 с резисторами 20 и 21.

Клеммы 22-27 являются входными клеммами устройства, а клемма 28 - выходной. При наличии на клеммах 22 и 23 входных преобразуемых напряжений Ux и Uy, а также

опорных напряжений Loi, f/o2. Ооз, Uoi на клеммах 24-27, на выходе датчика Холла 11 реализуется напряжение, пропорциональное индукции BO в зазоре электромагнита 3 и входному напряжению Uy. В результате действия

компенсационной схемы, включающей в себя усилитель первой группы 15, электромагнит 2 и датчик Холла 9, выполняется условие

В,и,К,-В,-и,„(1)

где /Ci - конструктивная постоянная; BZ - индукция в зазоре электромагнита 2, обусловленная выходным током усилителя 16; Uw. - опорное напряжение. Аналогичное соотношение можно записать для датчиков Холла 10 и 12, в которых в результате действия компенсационной схемы, включающей в себя усилитель 17 второй грунпы и датчик Холла 12, установится равенство холловских напряжений в,и„, к,-в,-и,„ где - выходное напряжение усилителя 17; /C2 - конструктивная постоянная. Решая совместно полученные уравнения (1 и 2), для выходного напряжения усилителя 17 Игу, получают -.--t/y.(3) KI Uo3 Аналогичные уравнениям (1 и 2) соотношения можно записать для пар датчиков Холла 4, 6 и 5, 8, с той лишь разницей, что обмотка электромагнита 2, в отличие от обмотки 1, питается выходным током усилителя первой группы 15. Так, для датчиков Холла 4, 7 В,,-В,-и,,,(4) а для датчиков Холла 5 и 8 В,и,.К,-В,-и,(5) где Кз и /Ci - конструктивные постоянные; Si - индукция в зазоре электромагнита;t/03 - опорное напряжение; Uzy - выходное напряжение усилителя второй группы 16. Решая совместно уравнения (4 и 5), для выходного напряжения усилителя второй груи-пы 16 Огх, получают Дл-я датчиков Холла 6, 13 электромагнитов 1 и З равенство холловских напряжений, реализуемое компенсационной схемой, выполненной на усилителе третьей группы 18 и датчика Холла 13, запишется в следующем виде: В,и, К,-В,-и,„(7) где Игху - -выходное напряжение усилителя 18; /Cs - конструктивная постоянная; /04 - опорное иапряжение. Решая совместно уравнения (1, 4 и 7), для выходного напряжения усилителя 18, получаютК,и. На выходе сумматора получают, вых а,и + ajJy + a,Ul + a. + . е Оn : const; «j /П2 const; r const; a, m. -.- A..j.L const; a, m K t/03 4 KI а. m. - ..,,, / const; где RO - значение сопротивления резистора 21; Kt, Rz, Кз, , Rb - значения сопротивлений резисторов 20, онределяющих коэффициенты разложения. Таким образом, устройство воспроизводит, используя принцип полиноминальной аппроксимации представляемой функции, нелинейные непрерывные зависимости вида (x, у) с учетом членов второго порядка малости. Для повышения точности представления функций и расширения функциональных возможностей предлагаемое устройство может быть дополнено датчиками Холла, усилителями постоянного тока и входными резисторами суммирующего усилителя. Предмет изобретения функциональный преобразователь нескольких переменных, содержащий сумматор, две группы усилителей и электромагниты с датчиками Холла, выход первого из которых соединен через соответствующий усилитель первой группы с обхмоткой своего электромагнита и с выходом третьего датчика Холла последующего электромагнита, вход которого подключен к входу второго датчика Холла предыдущего электромагнита, выход которого соединен с выходом и через соответствующий усилитель второй группы со входом четвертого датчика Холла последующего электром.агнита и со входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, он .содержит усилители третьей группы и дополнительные датчики Холла, выходы которых у электромагнитов, следующих через один, соединены между собой и подключены через соответствующий усилитель третьей группы к входу одного из соединенных между собой датчиков Холла и к входу сумматора, остальные входы котороо соединены со входами вторых датчиков Холла.