Устройство для задания граничных условий на сетке Советский патент 1979 года по МПК G06G7/46 

Устройство работает следующим образом. Пусть Й,-сопротивление резисторов емкость конденсатора. При любом граничном токе, не выхо |Дящем за пределы рабочего диапазона р/силителя 4, на его выходе в силу большой величины коэффициента усиления устанавливается такое напряжение вых и такой ток через базовый резис тор 5, что напряжение на втором выходе ключа 2 и НА. будет практически где и ист. - напряравным . и RB ист. жение на выходе источника 3, которое должно задаваться таким, чтобы ср , здесь К„ - масштабный коэффициент, af(-p- температура среды или концентрация в ней исследуемого компонента (в соответствии с задачей При импульсных изменениях, граничного тока усилитель 4 будет запаздывать с установлением требуемого выходного найряжения UBIJIX ° частотные характеристики обычно хуже, чем у ключевых элементов, что поивапет к периодическим отклонениями л от за данной величины и искажениям граничного тока. Для устранения этого эффе та установлен фильтрующий конденсато 11, емкость которого выбрана таЦу чт происходит сглс1живание высокочастотных выбросови л,но практически не ис кзжается зависимость.этого напряжени от времени, соответствующая изменению по времени .. Усредненный за период срабатывани электронного ключа граничный Цкл. tJBbiK , UKA. у где усредненное за период напряжения на выходе усилителя 4, а точка над символом переменной означает дифференцирование по време . Bbix можно определять из выражения для усредненного за период тока через развязывающий резистор 8: UBt,,C и 9 10 Здесь DC- напряжение на сглаживающем конденсатору 10, емкость которого выбрана так, что происходит сглажи ваниё пульсаций Uc практически без исксшения его низкочастотной временной зависимости. Таким образом, усредненный гранич ный.ток выражается через две достаточно гла.цкие величины и их производ ные по времени: (.H.V -Ж-с и б «10/ 6 Устройство, измеряющее или преобразующее Uc должно иметь высокооМный вход, чтобы не искажать результаты решения, при этом диференцирование этой переменной необходимо осуществлять с помощью достаточно инерционного блока или дополнительно сглаживать производную , чтобы исключить влияние на результат высокочастотных составляющих, которые при дифференцировании проявляются заметнее. Вариантом реализации схемы, оптимальным с точки зрения времени решения, частотных характ еристик импульсных блоков и параметров КС-сетки,, является устройство, рассчитанное на времена решения порядка нескольких секунд. 3 этом случае достаточна частота срабатывания электронных ключей 2 в диапазоне 100-1000 гц, количество точек во времени, в которых возможно измерение решения при использовании сушестаующей измерительной и регистрирующей аппаратуры (частота срабатывания около 10 гц) составит несколько десятков, при этом габариты конденсатора КС-сетки 12 с необходимым для таких времен решения емкостями ( для сетки в несколько сот узлов емкости будут порядка 1 мкф) будут сравнительно малыми. В этом случае Н 1-flO кОм (точнее значение заЬисит от.условий задачи), R R, 1 мОм, Rg выбирается в диапазгне lOrlOO кОм в зависимости от величины максимального граничного токаЗгрток так как Jrpmax 6 ® должно выходить за пределы диапазона линейности усилителя. Найример, для усилителя постоянного тока 4 типа У-ЗМ диапазон линейности простирается от -100 в до в. При С., - 10 мкф разброс результатов измерений величины и за счет остаточной высокочастотной составляющей не превышает 0,5%, а точность определения составляет 1,2% от максимального значения при характерном времени (машинном) моделируейого процесса А сек. Формула изобретения .Устройство для задания граничных условий на ВС-сетке, содержащее источник задающего напряжения и ключи по числу граничных узлов ВС-сетки, одни выводы которых объединены, а другие через граничные резисторы подключены к соответствующим узлам ВС-сетки, отличающе-еся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит базовый, контрольный, задающий, развязывающий и измерительный резисторы, фильтрующий конденсатор,сглаживающий кЪнденсатор и усилитель постоянного тока, вход которого соединен с контрольным резистором и через задающий резистор подключен к источнику задающего напряжения, а выход подсоединен к базовому резистору и через последовательно включенные развязывающий .и измерительный резисторы - к шине нулевого потенциала, свободные выводы базового и контрольного резисторов подключены к точке соединения ключей

и- к фильтрующему конденсатору, сглАживающий конденсатор включен параллельно измерителЁному резистору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 424181, кл. G06 О 7/48. 1972.

2.Авторское свидетельство СГСР № 425188 , кл. G 06 О 7/46, 1972.