Электротепловое вычислительное устройство Советский патент 1975 года по МПК G06G7/12 

X

.

с по.мощью критезистора с отрицательным ТКС;

на фиг. 2 - схема вычислительного устройства, реализующего те же зависимостн с номощью критезнстора с положителыгым ТКС.

Электротепловое вычислительное устройство (фнг. 1) состоит из крнтезистора /, нодключенного через клеммы 2, 3 к источнику 4 входного сигнала, и вольтметра 5.

Электротепловое вычислительное устройство (фиг. 2) состоит из критезистора /, подключенного через клеммы 2, 3 к источнику 4 Вхходного сигнала, и амперметра 5.

Вычислительные устройства работают следующим образом.

Известно, что крнтезисторы, разогретые протекающим но ним током до критической температуры В, автостабилизируют свою температуру Г к из.менеиием собственного сонротивления R как при изменении температуры Т с окружающей среды, так и при изменении в определенных пределах питающего нх тока / (напряжения и). При этом критезисторы с отрицательным ТКС автостабилизируют свою температуру при работе в режи.ме заданного тока, т. е. от источника тока с достаточно больщим внутренним сопротивлением; выходным сигналом для них является напряжение и па критезисторе. Наоборот, критезисторы с положительным ТКС автостабилизнруют свою температуру при работе в режиме заданного напряжения, т. е. от источника напряжения с достаточно малым визтренним сонротивлением; выходным сигналом для них является ток i через критезистор.

Согласно выщесказанному, в уравнении энергетического баланса критезистора

tl k(T Т,)

(здесь k - коэффициент рассеяния критезистора) можно положить

TK В- const

Следовательно, при постоянстве температ фы Т с окружающей среды мощность рассеяния критезистора А практически постоянна и не зависит от и или t в определенном диапазоне их изменения (при этом предполагается, что критезистор защищен от вынужденной конвекции, существенно влияющей на величину k).

Таким образом, при работе критезистора в режиме автостабилизации его температуры напряжение и на критезисторе и ток i через него связаны весьма простым соотнощением

и/ const (при Гс const). Это соотНощение может быть непосредственно

положено в основу функционального преобразования вида:

const

(I)

W

Если критезистор. запитать суммой сигналов X, у, Z... различных частот, то действувощее jg значение выходного сигнала связано с действующими значениями х, у, z ... соотнощением:

const

(2)

W -

Ух- + У + ...

Если же измерять составляющую выходного сигнала, н.меющего частоту одного из входных сигналов, например х, то она связана с величина.ми X, у, z... соотнощением: I

X

(3)

w, - const

...

Далее, если запитать, например, критезнстор с отрицательным ТК.С током у, разогревающим его до критической температуры, и малым 1анряжением z частоты f., отличной от частоты /у сигнала у, и удовлетворяющим неравенству 2 С : (выполнение этого неравенства исключает, в частности, возможность перегрева критезистора сигналом z), то ток Wi частоты /2 через критезистор будет равен:

г 2 zy

(4)

R л/у- л

R - сопротивление критезистора, т. е. реализуется зависимость вида w zy. Преобразование вида w zuv можно нолучить, используя известный прием соединения двух терморезисторов в схему сравнения. Действительно, если запитать один из критезисторов, включенных в схему сравнения, суммой токов у1 U + V, а второй - их разностью t/2 и.-V, подать одновременно малое напряжение + г на первый критезистор и - z на второй, то суммарный выходной сигнал преобразователя w будет равен разности токов частоты /г через критезисторы, т. е.

1 . , ., 1 , ., 4zuv.

W- -z(u - -vYг (и - t)- --- . (5)

ЛАА

Преобразования вида и w zuv легко могут быть выполнены и с помощью критезисторов с положительным ТКС, для которых сигналы у (или и и v) должны быть напряжениями, а z - малым током, удовлетворяющим 2у а

неравенству г - (или ).

у(и ± )При преобразованиях вида (1) - (5) выходной сигнал преобразователя зависит от