Многоканальное устройство для умножения электроческих сигналов на гармонические зависимости Советский патент 1978 года по МПК G06G9/00 

лиа(мет|ры их существемно -возрастают, а это в ка.исдом случае соп, с дополнительными затратами времени для конструктивной пареборки уст.роЙ€Т1ва. Сложен поремантаж фоторезисторов и осветителей с изменением поряйкавого номера гар:монической зависимости. По-сле перемонтажа необхадима дополиительная ЮСти.рО(в,ка светооптЕческих трактов.

Целью изобретбння является уменьшение времени на стройки устройства для умножения злектрических сигналов :На гармоничеокие фушюЦИИ разных гар|МОниК.

Для этого в устройство введены две шторки, выполненные IB виде полудиок-ов, ша|рнир.но закрепленных (на оси вращения с двух сторо,н .корпуса и связанных , снабженной фи ксатором, (Причем два оовети-теля размещены на одной штор.ке вдоль окружности под углО|М л/2, а оптически с .ними связанные сооиветствзющие 1преобразую|1цие блоки - на проти.вол ежа идей |што1рке.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, обш.ий вид; ,на фиг. 2- принципиальная схема одного из каналов умиожения; на фвг. 3 - схема (расположения преабразующих блоков на фоторезисторах при умножомии на гармо.няческие зависимссти с п 1 и « 2, а также вщды соответсгвуюших |НС1НрО;3:рачных ша блонов модулирующего .

Устройство, состоящее из механической и электрйчес-кой частей рассматривается на примере трехжанального устройства умножения, поскольку увеличение числа каналов умножения со:пряже.ио лишь с увеличением количест(ва фоторвзисторов в .преобразующих блоках и с добавлениам непрозрачных шаблонов непрерывных гар монических зависимостей гео.метр11чеоки подобного профиля.

Устройство содержит вал / с укрепленным на нем модулирующим диском 2 из про3(рачного материала (.напрнмер, органического стекла), на котором размещены непрозрачные шаблоны 2i-22, две крышки 3 ъ 4 с отверстиями, образующие цилиндрический корпус, элементы 2, 3, 4 образуют .модулврующий блок, две щтарки 5 л 6, выполненные в вице полудисков, щарнир.но закрепленные на оси вращения вала / с двух сторон корпуса и связанных между собой скобой 7 с фиксатором 8, четыре преобразующих блока 9, два из которых размещены на крыщке 4, а два на щтор.ке 6, четыре осветителя 10, причем два из них расположены на крышке 3, а два других -- на шторке 5.

Непрозрачные ша|блоны 1модулирующбго диска 2 имеют профили, предста1вляющие собой гармонические зависимости гар.моннки треб)е;мого порядка, .построенные в полярных координатах относительно начальных окружностей, радиусы которых равняются расстоянию от оси вращения модулирующего диска 2 до середины светочувствительной площадки кахадого фоторезпстора в преобразующем блоке, -при этом все фоторезистары располагаются вдоль окружности корпуса устройства IB одной нлоскости на о|дно,м и том же радиальном расстоянии от этой оси. Ширина непрозрачных профилей равняется расстоя1нию между серединами светочувствительных ллощадок соседних фоторезисторов ;В блаке. Максимальное значе1ние амнлитуды гармонических функций в иоляр.ных координатах ра.вняется половине высоты .светочувствительной площадки фоторезистора.

Электрическая часть зстройства (фи.г. 2) содержит 2k (k - число каналов умножения) фоторезистивных мостов 11, содержащих фоторезисторы 12 ,в активных плечах и резисторы 13 в пассивных нлечах.

На фиг. 3, а и б показан вид устройства со стороны щторки 6. Вид со стороны щторки 5 аналогичен.

В зависимости от порядка п фоторезисторы в преобразующих блоках 9 соединяются между С0|бой следующим образам.

Для нечетных гармоник - первый со вторым, а третий с четвертым, при это.м .все преобразующие блоки 9 на крышке 4 и на щторке 6 располагаются взаимно шер.пендикулярно (фиг. 3 а, первое положение фиксатора 8). Дл(Я четньгх гар/моник фоторез.истсры в преобразующих блоках 9 соединяются первый с третьИМ, а второй с четвертым и шторка 6 сдвигается на угол л/4 (фиг. 3 б, второе положение фиксатора 8. .Модулирующий диск 2 каждый раз выбирается с соответствующими непрозрачными ша:блонами. Вследствие того, что шторки 5мб смещаются согласно, углы расположения осгветител-ей 10 при п 2 будут равны л/2.

Ра:бота устройства и его настройка происходят следующим образом.

Закрепив на крышке 3 и шторке 5 осветители 10 нод неизменным утло-м я/2 с одной стороны, а оптически с ннми связанные соответствующие преобразующие 1блоки 9 с противоположной стороны, делается монтаж электрической схемы, юстировка оптических систем и жесткое соединение шторок 5 и 6 с мно ro.KOHTaiKTH ы м п ер бключ а тел ем.

К входным диагоналям каждой пары фоторезистивных мостов подключаются сигналы (i) - О.ДИН из сом.ножителей (фиг. 2). Вторым сомножителем является синус (sin na)t) и косинус (cos n&t) угла поворота вала / с 1МодулИ|рующим диском 2, который с помощью непрозрачных ша|блонав меняет световые потоки фоторезисторов, что влечет к пропорциональному изманени.ю приращений их сопротивлений.

На фоторезистиюных мостах осуществляется перемножение входного напряжения на сигнал, зависящий от приращения сопротивлений активных плеч. В результате на выходных диагоналях фоторезистивных .мостов, являющихся выходами устройства, получаем си пналы нроизведе|Ний, пропорциональные U/,(t) sin пм/ и Ui,(t) cos ni,)i. При измененИИ порядка гармонической зависимости (яацриМбр, лечетяого яа четный) достаточно сменить модулирующий диск 2 с соот ветст вующими iHenip03pai4Hbi;MH шаблонами и с помощью поворота шторок 5 и б на угол я/4 от1носительно Корпуса зафиксир01вать их фиксатором 8. В устройст1ве предусмотрена автоматическая ком1мутащия фоторезисторов в лрео бразующих блоках 9 посредством многоконтакт1иого переключателя. При этом «е нарушается положение оптоэлект.ронных пар на корпусе и на шторках 5, 6, а также отпадает необходимость их перемонтажа под углы и в юстировке оптических систем, что в свою очередь приводит к устранению недостатков, присущих прототипу. Разработанное многоканальное устройство для умножения электрических 1сигнало;в иа гармонические зависимости предназначено для использования в аппаратуре гармоничеокого а.нализа для исследования нестационарных хара ктеристик моделей летательных аппаратов в аэродинамических трубах методом вынужденных колебаиий. Уменьшение времени настройки устройства на подготовку его для умножения на другие гармонические без остановки pai6oTbi аэродинамической 1рубы с целью сохраления идентичности пара.метров приносит Существенную эколомнческую эффективность. Формула изобретения Многоканальное устройство для умноже ия электрических сигналов на гармонические зависимости, содержащее модулирующий блок, выполненный в зиде цилиндрического корпуса, внутри которого на оси вращения установлен прозрачный модулирующий диск с кониантрично расположенными на нем непрозрачны.ми шаблонами непрерывных гармо.нических зав,иоимостей, освегиташи, установленные вдоль окружности под углОМ л/2 один относительно другого и оптически связанные через прозрачный модулирующий ДИСК t соответствующими преобразующими блоками, фоторезИСторы которых включены в смежные плечи соединенных попарно общей диагональю перемножающих дифференциальных фоторезистивных мостов, общая диагональ которых является Соответствующим сигнальным входом устройства, а другие Д1иагонали являются соответственно синусными и косинусными выходами устройст1ва, отличаюи е е с я тем, что, с целью уменьщения времени настройки устройства, в него введены две щторки, выполнаиные в виде полудиско1В, шарнирно закрепленных на оси вращения с двух сторон корпуса и связанных окобой, снабженной фиксатором, причем два осветителя размещены на одной штОрке вдоль окр}-жности под угло.м я/2, а оптически с ними связанные соответствующие преобразующие блоки - на ироти волежащей щторке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 306412, кл. G Об G 7,16, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР iM 374614. кл. G 06 G 7/16, 1970 (прототип).

..IA

ч ,.., .::i. u s;:iii

0L;,jr;5i;.7;o; 5 ..-K .. . ../ . ГЧ.Ч;-::.-.. --,;

J ;,

.У i...

Л . i -.. I

; ,,i V

. -44

,---.йллсог ivfriK-f.

di Й/-i

-0 u ljccsnu

// / « tj 1

/ V и i /

1 / Iя --УГ:Л

/ 1

// iff 1Ш|/ ./

/ т S:.rt X . - - /

iMtfif «%A / niLt

.- 9