Вычислительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G7/162 

1

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике, а именно к электромеханическим счетнорешаюшим устройствам, и может быть использовано в качестве бесконтактного эиектронного множительноделительного устройства.

Известно вычислительное устройство ij, содержащее осветитель, выполненный в виде источника света и объективов со светонепроницаемыми шторками с вырезами и фоторезистор.

Известно устройство z, содержащее магнитопровод и пластину с измерительной обмоткой и .обмоткой возбуждения.

Однако такие устройства реализуют только операцию умножения и проводят действие только над двумя переменными.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вычислительное устройство содержащее симметрично расположенные попарно относительно осей неподвижные П-образные магнитопроводы с обмотками возбуждения н измерения и подвижный магнитопровод, выполненный в виде прямоугольной пластины и расположенный внутри неподви} ных П-образных магнитопроводов.

Однако устройство имеет ограниченные функциональные возможности, т.к. реализует только операцию умножения

(ЭДС обмотки возбуждения пропорцио нальна произведению координат, т.е. зависит от положения сердечника).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения операции деления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит датчик перемещения, выполненный на структуре с подвижным затвором, причем датчик перемещения включен последовательно с обмоткой возбуждения.

На фиг. 1, 2 показано вычислительное устройство, на фиг, 3 приведена ко струкция датчика перемещения с подвижным затвором выполненного на МОПструктуре с расстоянием между областями истока и стока в активной области подложки вьгаютнекным, например, по линейному закону распределения.

Устройство состоит из четырех lite- подвижных П образных магнитопроводов с прямоугольными полюсами, каждый магнитопровод состоит из верхних 1-4 и нижних 5-8 прямоугольных полюсов, соединенных ферромагнитными перемычками 9-12, В основании магнитопроводов размещены обмотки возбуждения 13, 14 и измерения 15, 16. Магнитопроаоды размещены симметрично в четырех квадрантах и образуют прямоуголник, охватывающий подвижный магнитопровод, выполненный в виде прямоугольной пластины 17. Цепь обмотки возбуждения содержит датчик перемеиения 18 на МОП - структуре с подвижным за-рвором, он выполнен в полупроводниковой подложке 19 одного типа провод мости и состоит из областей истока 2О и стока 21. В подложке ди5«ектрика 22, нанесенном на подложку 19 и в подвижном затворе 23| вьшопненном на поверхности диэлектрического слоя 22 сформирована проводимость другого типа. Расстояние между истоком и стоком выполнено в соответствии с функциональным законом распределения, например, по линейному закону.

Устройство работает следующим образом. При питании секции обмотки возбуждения переменным напряжением 1 в создаются магнитные потоки, замыкающиеся между полюсами соответствующих магнитопроводов

При этом, ток возбуждения сйратно пропорционален изменению координаты положения подвижного затвора, если

он уже, чем ширина KaHana W , i

Ч-z

в

где Z а - общее сопротивление обмоток возбуждения.

в

гдeRg, 1 - активное и реактивное сопротивление обмотки возбугкдения

S P

где р - удельное сопротивление подЛОЖК1

Lj,W|,d- длина, ширина и толщина резистивного слоя канала.

Если WK К датчика сопротивление резистивного слоя определяется L и пропорционально координате перемещения 2i

Van

если же W W

Зсктвора

к Сдатчике, ° Резистивное сопротивление определяется так же и шириной канала, т.е.

2,,

L

Б

N34

где Z - координата перемещения порциональная длине Ь ,

Zy - координата перемещения порциональная ширине V/i

Gwvn БиХ-t

Ф

величина магнитного потока

вн между полюсами,

где Z - координата перемещения затвора вдоль ширины канала;

К - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров цепи обмот ки возбуждения и от напряжения питания; мп магнитная проводимость зазора.

Секдии измерительной обмотки соединены между собой последовательно так, что ЭДС секции первого и третьего квалранта суммируются.

Е

и/Е,Е,

Аналогично сушлируются ЭДС секций второго и четвертого квадрантов.

Е,. Е,

1-F

-4

Результирующая ЭДС на выходе ройства находится как разность

-ЕИ

-ТЕ., г-нУ 1/ У

где Kg- коэффициент, зависящий от параметров обмотки измерения и магнитной проводимости зазора на пути потока.

Таким образом, выходная ЭДС преобразователя пропорциональна произведению координат X V подвижной части магнитопровода в прямоугольной системе координат и обратно пропорциональна координате Z - перемещению подвижного затвора датчика перемещения. При этом, для такогО преобразования может быть использован датчик перемещения

не только с подвижным затвором, но и с другими подвижными элементами.

При Z Const устройство работает как четырехквадрантное мйожительное уст ройство с регулируемым возбуждением. При X Const устройство реализует функцию деления --- , аналогично при Y Const реализуется функция - , При применении затвора с шириной равной ширине канала реализуются более сложные функции.

Формула изобретения

Вычислительное устройство, содержащее симметрично расположенные попарно относительно осей неподвижные П-образные магнитопроводы с обмотками возбуждения и измерения и подвижный магнитопровод, выполненный в виде прямоугольной пластины и расположенный

внутри неподвижные П-образных магввтопроводов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечния выполнения операции деления, оно содержит датчик перемещения, выполне ный на МОП структуре с подвижным затвором, причем датчик перемещения включен последовательво с обмоткой возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. свидетельство СССР N9 368614, кл. G06 G , 7/16, 26.1.73.

2.Авторское свидетельство СССР 283691, кл. G06 G , 7/16, О6.10.7О.

2. Авторское свидетельство СССР № 452835, кл. G 06 G 7/16, 05.12.74.

ГЗ

1

121 5„

2а

0

Риг.1

/

х-У

щ

I

Ю

20

иг.2