Устройство для выполнения алгебраических операций Советский патент 1977 года по МПК G06G7/12 

Предлагаемое устройство относится к области аналоговой и измерительной техники.

Известны устройства для выполнения алгебраических операций, выполненные но компенсационной схеме, содержащие две электромагнитные системы с датчиками Холла 1, 2.

Точность выполнения операций такими устройствами невысока из-за наличия нелинейной зависимости магнитной индукции от тока возбуждения, и круг решаемых ими задач ограничивается выражением

(j Ui-U

и,

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для выполнения алгебраических оиераций, содержащее основной и дополнительный электромагниты с тремя датчика.ми Холла каждый, причем выходы первого и второго датчиков соединены через первый усилитель с первой обмоткой основного электромагнита, выходы третьего и четвертого датчиков иодключены через второй усилитель к токовому выводу четвертого датчика, а выходы пятого и шестого датчиков через третий усилитель - к второй обмотке основного электромагнита 3. Одиако круг решаемых таким устройством задач также ограничивается указанным выражением.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач.

С этой целью магиитонровод основного электромагнита выполнен в виде двух О-образных контуров, имеющих общий стержень, причем иервый и пятый датчики Холла расположены в зазорах крайних стержней, а третий датчик - в заиоре o6niero стержня магнитонровода.

Принципиальная схема устройства приведена на фиг. 1, на фиг. 2 изображен вид магннтоировода.

Устройство содержит основной электромагнит 1, магнитонровод которого выиолнен в виде двух 0-образных контуров. O6nun i стержень магннтопровода пмеет зазор, внутри которого установлен датчик 2 Холла. Датчики 3 и 4 Холла расноложены в зазорах крайних стержней. В воздущном зазоре дополнптельного электромагннта 5 размещены датчпкн 6, 7 и 8 Холла. Выходы датчиков 3 и 6 включены встречно и подсоединены к входу усилителя 9, а выход усилителя - к обмотке 10 электромагнита 1. Аналогично, выходы датчиков 4 и 8 включены встречно и иодключены к входу уснлителя 11, а вы.ход этого усилнтеля - к обмотке 12 электромагнита 1. Датчики 2 и 7 соединены встречно и подключены к входу усилителя 13, выходом связанного с токовым выводом датчнка 7. Обозначим через В магиитную индукцию

электромагнита.

Пусть через датчики 3, 6, 4, 8, 2 текут входные токи гь iz, is, Ц, k- В результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 3 и 6, усилителем 9, обмоткой 10, в зазоре О-образного магнитопровода устанавливается такая индукция Bi-gziB, при которой выиолияется условие K,(B,-g,,B,)i, K,B,i,(1) где /Ci и 7(2 - коэффициенты преобразования соответствующих датчиков; g2i - коэффициент, учитывающий степень влияния индукции BZ на датчик 3. Аналогично, в результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 4 и 8, усилителем И и обмоткой 12 в соответствующем зазоре магнитопровода устанавливается такая индукция . при которой вынолняется условие K,{B,-g,,B,)i,,B,i,(2) где /Сз и - коэффициенты преобразования соответствующих датчиков; gi2 - коэффициент, учитывающий степень влияния индукции BI на датчик 4. В результате действия контура обратной связи, состоящего из датчиков 2, 7 и усилителя 13, в датчике 7 протекает такой ток i, при котором выполняется условие K,(B,,)i,,(3) где /Сб и /Сб - коэффициенты преобразования датчиков 2 и 7 соответственио. Решая уравнение (1) и (2) относительно В и В, а также принимая gi2 2i g из-за симметричности магнитопровда, для t получим 6f 2 а I 4 {4 Кг 2I KI НКз K,(l-g} Включив в цепь токов i, i, h, ii, is, i сопротивления Ri, Rz, Яз, Ri, Kb, R соответственно, для напряжения на этих сопротивлениях выражение (4) переписывается в виде ReKb I R К U a 1 I /C, t/. Rb K,(l-g) и, и t/3 «4 АГз Подобрав сопротивления так, чтобы выполнялись условия , Rs,K , R6K5 R5-Ku(l-g), выражение (5) переписывается в виде + -и,и. Как видно из этого выражения, устройство реализует операцию умножения входного напряжения на сумму двух членов, каждый из которых представляет частное из двух входных напряжений. В частном случае, когда 1 0, выражение (6) принимает вид А/- (у . что совпадает с операциями, выполненными устройством-прототипом. Положительный технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в снижении веса, габаритов, а также стоимости изготовления, так как количество содержащихся элементов в нем меньше, чем в известных устройствах. Формула изобретения Устройство для выполнения алгебраических операций, содержащее основной и дополнительный электромагниты с тремя датчиками Холла каждый, причем выходы первого и второго датчиков Холла соединены через первый усилитель с первой обмоткой основного электромагнита, выходы третьего и четвертого датчиков Холла подключены через второй усилитель к токовому выводу четвертого датчика Холла, выходы иятого и шестого датчиков Холла через третий усилитель соединены с второй обмоткой основного электромагнита, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, магнитопровод основного электромагнита выполнен в виде двух О-образных контуров, имеющих общий стержень, причем первый и пятый датчики Холла расположены в зазорах крайних стержней, а третий датчик Холла расположен в зазоре общего стержня магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авт. св. №. 278234, кл. G 06G 7/16, 1967. 2.Патент США № 3413455, кл. 235-194, 1968. 3. Авт. св. № 397921, кл. G 06G 7/16, 1971 (прототип).

W

s

a

8