Устройство для возведения в квадрат обратной величины тока Советский патент 1974 года по МПК G06G7/20 

Изобретение относнтся к области автоматикн и вычислительно техники.

Известны устройства для возведения в квадрат обратной величины тока, со держащие ключ, управляющий вход которого соединен с первым выходом триггера, связанного першлм входом с выходом схемы сравненНя, первый вход которой подключен к вУходу первого источнике Bxoworo напряжения, а выход другого нсточннка соединен со вторым входом триггера, подключенного вторым выходом к выходу устройства, и источник опорного напряжения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него введены источник тока, соединенный одним полюсом с выходом ключа, н резистор, вклк ченный между входом ключа н другим погаосом источника тока, который соеди нен через источник опорного напряжения со вторым входом схемы сравнения, причем первый источник входного напряжения выполнен в виде электрохимического двухполюсника, электроды которого включены параллельно входу и выходу клкяа. позволяет у тростить устройств1О. На чертеже приведена блок чзхема : предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник тока 1, источники входного напряжения 2 (выполненный в виде электрохимического двухполюсника) и 3, ключ 4, резистор 5 источник опорногю напряжения 6, схему сравнения 7 и триггер 8.

Если электрохимический вы11рямитель- ный диод заполнен раствором КЗ + 3« причем концентрадия К 5 больше концентрации Т1 , TQ при отсутствии конвекд

i ции концентрация разряжающихся ионов i у новерхности электрода

(.

1Г J(t-e)

-/

СШ)-ОоЭпР{7П})У2

еУг

С - начальная

концентрация;

где о |}(t)- ток, проходящей через диод; Sj - площадь поверхности электрода. В выпрямительном диоде размеры катода на несколько порядков меньше размеро анода, поэтому лимитируюшим является катодный процесс. Если ,величина тока 3 больше стационарного предельного тока , диффузии катодного процесса - концентрация С (О, t ) ионов со аре . -. о менем уменьшается до нуля. Зависимость между временем, за которое концентрация уменьшается до нуля, и током, проходящим через электрохимический диод в направлен от анода к катоду, выражается уравнением SuFCo 2 TTD К 4 J2 О времени уменьшения концентрации разряжающихся ионов у поверхности катода до нуля можно судить по резкому возрастанию потенциала электрода. Потенциал катода в момену не должен превысить величину Чф , заведомо меньшую потенциала выделения побочных продуктов. Для того, чтобы диод не вышел из строя в момент Т , когда потенциал катода достигает ftp ток через прибор должен отключаться. При прохождении тока потенциал анода намного меньше потенциала катода из-за разницы в концентрациях ионов и и 1 .Поэтому потенциалом анод можно пренебречь. Суммарное напряжение на электродах диода в момент Т равно U(i:)jK+ i. Для того, чтобы схема сравнения 7 отключала ток источника тока пртя постоян ной-величине потенциала катода fy, , опорное напряжение источника опорного напряжения 6 ( и(Г) должно состоять из двух слагаемых; постоянного, равного Р и переменного, равного Jf . Постоянная составлякнцая опорного напряжения f|,p суммируется с переменной составляющей, создаваемой током J на резисторе 5, вепкчкна сопротивления которого равна омическому сопротивлению раствора электро-ъ,, лита электрохимического двухполюсника 1. ; Таки образом, устройство позволяет преобразовать ток во временной интервал. причем длительность .временного интервала пропорциональна обратной величине квадрата тока. Работа предлагаемого устройства за- ключается в следуюшем. В исходном состоянии ключ 4 замкнут и ток через двухполюсник 2 не проходит. Для преобразования тока во временной интервал на вход триггера 8 подается пусковой импульс и от источника входного напряжения 3. Пусковой импульс переводит триггер 8 в рабочее состояние, размыкается ключ 4 и через двухполюсник 2 протекает ток. Как только вблизи катода концентрация ионов упадет до нуля, резко возрастает потенциал катода. На уровне (7) 3 R + Н гЬсрабатывает схема сравнения 7, выходным сигналом которой триггер В переводится в исходное состояние. Замыкается ключ 4, отключая ток через двухполюсник 2. Длительность импульса, снимаемого с триггера 8, оказывается пропорциональной обратной величине квадрата тока. Предмет изобретения Устройство для возведения в квадрат обратной величины тока, содержащее ключ, управляющий вход которого соединен с первым выходом триггера, связанного первым входом с выходом схемы сра&нения, первый вход которой подключен к выходу первого источника входного напряжения, а выход другого источника соеди иен с вторым входом триггера, подклк - i ченного вторым выходом к выходу устрой ства, и источник опорного напряжения, отличающееся тем, что, с, целью упрощения устройства, в него вве- дены источник тока, соединенный одним полюсом с выходом ключа, и резистор, включенный между входом ключа и другим полюсетл источника тока, который соединен через источник опорного напряжения с вторым входом схемы сравнения, причем первый источник входного напряжения выполнен в виде электрохимичес- кого двухполюсника, электроды которого подключены соответственно к входу и быходу ключа.