Устройство для возведения в квадрат интеграла функции Советский патент 1976 года по МПК G06G7/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ ИНТЕГРАЛА ФУНКЦИИ

электрохимического интегрирующего звена к размыкающему контакту реле, а его второй вход соединен с выходом источника напряжения смещения.

Кроме того основное электрохимическое интегрирующее звено содержит операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены соединенные параллельно твердофазнь:й электрохимический интегрирующий элемент и ключ, первый вход операционного усилителя соединен через масштабный резистор с входом электрохимического интегрирующего звена, а выход операционного усилителя соединен через пороговый элемент с первым и вторым выходами и непосредственно с третьим выходом электрохимического интегрирующего звена, второй вход которого подключен ко второму входу операционного усилителя, а управляющий вход ключа соединен с выходом порогового элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основное 1 и дополнительное 2 электрохимические интегрирующие звенья, каждое из которых содержит Операционный усилитель 3(4), твердофазный электрохимический интегрирующий элемент 5(6), ключ 7(8), пороговый элемент 9(10) и масштабный резистор 11(12); источник напряжения смещения 13, источник напряжения считывания 14, реле 15, первый 16 и второй 17 переключатели.

Электрические интегрирующие элементы 5, 6 используются в режиме задание-считывание.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в обоих электрохимических интегрирующих элементах 5, 6 весь заряд сосредоточен на одном из электродов, а первый 16 и второй 17 переключатели находятся в верхнем положении I. Входной сигнал подается через масштабный резистор 11 на инвертирующий вход операционного усилителя 3 и происходит интегрирование входного сигнала в течение заданного времени. Затем первый 16 и второй 17 переключатели переводятся в нижнее положение 11 и на тот же вход операционного усилителя 3 подается напряжение считывания и одновременно на другой вход напряжение смещения и. Величина напряжения смещения выбирается такой, чтобы кривая нарастания напряжения, на выходе операционного усилителя 3 (которое будет равно падению напряжения на электрохимическом интегрирующем элементе 5 в цепи обратной связи) начиналось с нуля. Происходит процесс считывания интеграла входного сигнала.

Одновременно на вход дополнительного электрохимического интегрирующего звена 2 через размыкающий контакт реле 15 с третьего выхода операционного усилителя 3 подается линейно возрастающее напряжение

.1а

где а - коэффициент пропорциональности;

t - время.

Время считывания интеграла с основного электрохимического интегрирующего звена

Ч.(2)

о где К - коэффициент пропорциональности.

Значение интеграла входного сигнала считывается с первого выхода устройства.

По окончании процесса считывания с интегрирующего основного электрохимического звена 1 пороговый элемент 9 переводит контакт реле 15 в замыкающее положение. На вход операционного усилителя 4 подается напряжение считывания и происходит процесс считывания с дополнительного электрохимического интегрирующего звена 2, Время считывания будет равно

-,

сч,

(3)

о

где К. - коэффициент пропорциональности. С учетом выражений (1) и (2) получают

t

:сч,

сч,а

°tdt -Kjju di) Ы

0о

Таким образом, время считывания с дополнительного электрохимического интегрирующего звена 2 пропорционально квадрату интеграла входного сигнала, который считывается со второго выхода устройства.

По окончании процесса считывания пороговый элемент 10 возвращает контакт реле 15 в исходное состояние.

Использование предложенного устройства при разработке различных систем обработки информации и измерительных устройств позволяет унифицировать их элементную базу на уровне функциональных блоков и применить более простые и более дешевые элерохимические элементы, а также исключить применение преобразователя двуполярного входного сигнала в однополярный.

Формула изобретения

1. Устройство для возведения в квадрат интеграла функции, содержащее основное

электрохимическое интегрирующее звено, вход которого через размыкающий контакт первого переключателя соединен с входом устройства, первый выход которого связан с первым выходом основного электрохимического интегрирующего звена, источник напряжения смещения, источник напряжения считывания и реле, отличающеес я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения устройства, в него введено дополнительное электрохимическое интегрирующее звено, вход которого через последовательно соединенные замыкающий контакт дополнительно введенного второго переключателя и замыкающие контакты реле связан с замыкающим контактом первого переключателя и выходом источника напряжения считывания, первый выход дополнительного электрохимического интегрирующего звена соединен со вторым выхо- дом устройства, вторые выходы основного и дополнительного электрохимических интегрирующих звеньев подключены к управляющим входам реле, а третий выход основного электрохимического интегрирующего звена - к размыкающему контакту реле, а его

Вход I

щ-

ч

второй вход соединен с выходом источника напряжения смещения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, в нем основное электрохимическое интегрирующее звено содержит операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены соединенные параллельно твердофазный электрохимический интегрирующий элемент и ключ, первый вход операционного усилителя соединен через масщтабный резистор с входом электрохимического интегрирующего звена, а выход операционного усилителя соединен через пороговый элемент с первым и вторым выходами и непосредственно с третьим выходом электрохимического интегрирующего звена, второй вход которого подключен ко второму входу операционного усилителя, а управляющий вход ключа соединен с выходом порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3517178, кл. 235194, 23.06.70.

2.Авт.свид. СССР № 395852, М. Кл. Q 06 Q 7/20, 20.12.71 (прототип).

Bbixodi