Устройство для воспроизведения арктагенсной зависимости Советский патент 1977 года по МПК G06G7/22 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в счетно-решающих устройствах, в системах автоматики, в частности в электромеханических вычислительных устройствах.

Известны электромеханические функциональные преобразователи, в частности для воспроизведения арктангенсной зависимости, содержащие синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, усилители и исполнительные двигатели 1,2.

Такие устройства относительно сложны. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для воспроизведения арктангенсной зависимости, содержащее синусно-косинусный вращающийся трансформатор, обмотка статора которого нодключена к источнику питающего напряжения, а первая выходная обмотка - к первому входу сумматора 3.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит фазосдвигающий блок, вход которого подсоединен к второй выходной обмотке синусно-косинусного трансформатора, а выход - к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к источнику питающего напряжения, а выход является выходом устройства.

Па чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, фазосдвпгающиГЕ блок 2 и сумматор 3.

На трансформатор 1 подается наиряжение питания (y,i i/iisin(o/.

Напряжения Ui п Uz, получаемые на выходных обмотках СКВТ, определяются выражениями

Uj sin а sin

f/M /г - COS а sin (0,

где п - коэффициент трансформации; а - угол поворота ротора СКВТ. С помощью фазосдвигающего блока 2 напряжение Ui преобразуется в напряжение Us, фаза которого сдвинута по отношению к фазе

напряжения /7i на угол -р-,

и OM-rt-sina-Ai sin(W + -/2),

где /(i - коэффициент передачи фазосдвигающей цепи.

Напряжения U, Uz и t/n подаются на входы сумматора 3, выходной сигнал которого МОЖ110 записать в виде

и, и,.к,-{-и,-к, + и„.к,.

где Kz, Кя, -Ki - коэффициенты передачи сумматора 3 по соответствующим входам.

Переходя в этом выражейии к комплексой форме представления сигналов, получаем

и,,-к, + и,к, + и,-к,,

4 f/M-/f4(l + - -cos7.+

«4

, . nKi-Kz .

+ у-- sma

к,

(1+К-,- COS а + jK sin а), 4 м К, K(l+ 6COSa) + (/CeSino.)X

К sin а

arctg

1 -h /ГБ COS ч

Хе

иАГг

При выполнении условия /(,536

ЛГ4

, ,si П а

функция 14может быть заменена

1 + /Сб cos а

линейной зависимостью Кто, для диапазона угловых перемещений а ±60°С. Тогда можно записать.

и, 1 и,Д, КГ1+Я,соз7) + (Яв81п Г X

/arctg AT-z

Хе

где К Кб-К7 или

4 У 1 + Я.соз а) + (K.sin о.у X Xsm(wt + arctgKa).

Из последнего выражения видно, что фаза выходного напряжения сумматора 3 изменяется по закону (p4 arctg/Ca, причем величину коэффициента К можно изменять путем изменения коэффициента KsДля получения выходного сигнала устройства в виде угла поворота выходного вала можно применить, например, следящую схему, содержащую фазовращатель, фазочувствительный выпрямитель, усилитель и двигатель.

Кроме того, устройство может быть использовано и как функциональный преобразователь угла поворота в длительность импульсов или напряжение постоянного тока, при этом для измерения фазы напряжения U применяют, например, импульсный (триггерный) фазометр, фильтр постоянной составляющей.

Устройство также может быть использовано и как самостоятельный функциональный преобразователь угла поворота в длительность импульсов или постоянное напряжение. 0 При испытаниях устройства погрешность преобразования угла поворота вала СКВТ в диапазоне ±60° в фазу переменного напряжения не превысила ±0,2%.

gФормула изобретения

Устройство для воспроизведения арктангенсной зависимости, содержащее синусио-косинусный вращающийся трансформатор, обмотка статора которого подключена к источнику

0 питающего напряжения, а первая выходная обмотка - к первому входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит фазосдвигающий блок, вход которого подсоединен к второй выходной обмотке синусно-косинусного трансформатора, а выход - к второму входу сумматора, третий вход которого подключен к источнику питающего напряжения, а выход является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Хрущев В. В. Электрические микромащины переменного тока для устройств автомати5 ки. Л., «Энергия, 1969, с. 99-100.

2.Бычатин Д. А., Гольдман И. Л. Поворотный индуктосин. «Энергия, Л., 1969, с. 14-15, рис. 5 (прототип).

3.Черныщев В. О. Поворотные трансформаторы и их применение в вычислительных

и автоматических устройствах. М.-Л., «Энергия, 1965, с. 44-45 (прототип).