Устройство для моделирования двухмерных полей Советский патент 1977 года по МПК G06G7/48 

дикаторов составляющих градиента потенциала поля.

На чертеже представлена блок-схема устройства для моделирования двухмерных полей.

Устройство содержит узел 1 вращения, на выходном валу которого закреплен стержневой зонд 2 и датчик импульсов 3. Узел вращения Вхместе с зондом и датчиком импульсов расположены на координаторе 4. Электроды 5 модели через блок 6 траничных условий подключены к усилителю 7 наведенного тока, выход которого соединен с двумя синхронными детекторами 8 и 9, связанными по цепям опорных сигналов с датчиком импульсов 3. Соединенные последовательно зонд 2, модель 5, блок 6 граничных условий, усилитель 10 емкостного тока и сумматор И образуют замкнутый контур стабилизации заряда, питаемый от генератора напряжения 12, подключенного к одному из входов сумматора.

Устройство работает следующим образом.

Зонд 2, на который подается переменное напряжение, вращается вокруг исследуемой точки по окружности малого радиуса. При этом на электродах модели 5 наводится ток, в котором содержится информация как о потенциале, так и компонентах градиента потенциала моделируемого ноля в данной точке. Датчик 3 вырабатывает две последовательности импульсов, фиксирующих моменты пересечения зондом координатных осей ОХ и О У. Эти импульсы являются опорными напряжениями для синхронных детекторов 8 и 9. С помощью селективного усилителя 7, настроенного на частоту генератора 12, и синхронных детекторов 8 и 9 выделяются и измеряются составляющие наведенного тока индикаторами 13, 14, 15, нропорциональные соответственно потенциалу и компонентам градиента потенциала исследуемого поля.

Блок 6 граничных условий помимо суммирования наведенных токов формирует напряжение, пропорциональное емкостному току, текущему с зонда на электроды модели. Это напряжение через усилитель. 10 подается на один из входов сумматора 11 в противофазе с напряжением генератора 12.

При любом изменении емкости зонд-модель напряжение на выходе сумматора 11 изменяется так, что емкостной ток и заряд на зонде остаются неизменными. Тем самым полностью исключается нежелательное влияние указанной емкости на результаты измерений.

Применение вращающегося стержневого зонда с соответствующей схемой выделения полезного сигнала полностью решает поставленную задачу: потенциал и компоненты поля

определяются одновременно. Возбуждение зонда через стабилизирующий контур на порядок повышает точность моделирования по сравнению с известным. Все это создает благоприятные условия для использования предложенного устройства в составе вычислительных комплексов.

Формула изобретения

Устройство для моделирования двухмерных полей, содержащее электростатическую модель, вертикальные и горизонтальные электроды которой соединены с соответствующими входами блока граничных условий, первый выход которого соединен с входом усилителя наведенного тока, первый выход которого соединен с входом индикатора потенциала поля,

стержневой зонд, координатор, генератор напряжения и индикаторы составляющих градиента потенциала поля, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности моделирования,

оно содержит электромеханический узел вращения зонда, датчик импульсов, два синхронных детектора, сумматор и усилитель емкостного тока, вход которого подключен к второму выходу блока граничных условий, а выход

через сумматор, подключенный другим входом к выходу генератора напряжения, соединен со стержневым зондом, механически соединенным с электромеханическим узлом вращения зонда, связанным с координатором и датчиком импульсов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих синхронных детекторов, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам усилителя наведенного тока, а выходы соединены с

входами соответствующих индикаторов составляющих градиента потенциала поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Герштейн Г. М. и Федонин Г. К. Моделирующая установка с вибрирующим заряженным зондом для исследования двумерных полей. ЖТФ, т. 32, 1962, с. 112.

2.Авт. св. № 329540, кл. G 06G 7/48, 1971.