Бигармоничное синусно-косинусное множительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G06G9/00 

рому выходам устройства, прямоугольные светочувствительные слои фоторезисторов дифференциальных фоторезистивкых мостов, оптически связанные через модулятор и линейный конденсатор с источником снета, установлены один над другим в плоскости, параллельной оси вращения модулятора, выполненного в виде двух уксцентрично расположенных под углом 90° непрозрачных цилиндров 2.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет производить одновременное умножение электрических сигналов на синусно-косин) функции первой и второй гармоники. выполнения этого требуется использо1зание двух подобных множительных устройств, причем их валы должньг быть связаны через редуктор с коэффициентом редукции, равным двум, который вносит в работу погрешности за счет механических лю-фтов. Кроме того, трудно добиться точного согласованного (синхронного) вращения валов эксцентриковых модуляторов обоих устройств.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены сумматор, делитель входного напряжения и два дополнительных фоторезистивных моста, входные диагонали которых подключены к выходным диагоналям основных дифференциальных фоторезистивных мостов, выходная диагональ одного дополнительного дифференциального фоторезистивного моста связана с третьим выходом устройства, а выходная диагональ другого подключена к первому входу сумматора, связанного вторым входом с выходом делителя входного напряжения, а выходом - с четвертым выходом устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - его электрическая схема.

Устройство содержит вращающийся вал 1, непрозрачные цилиндры 2, 3 модулятора, установленные на об1цем валу 1 под углом 90° один относительно другого, источник света 4, снабженный линейным конденсатором 5, предназначенным для создания равномерного светового потока, восемь фоторезисторов 6i-63 с идентичными характеристиками. Диаметры цилиндров 2 и 3 модулятора не превышают высоты светочувствительных площадок фоторезИСторов 6. Фоторезисторы 6 включены попарио в смежные плечи основных 7, 8 и дополнительных 9, 10 дифференциальных фоторезистИВных мостов (фиг. 2). В другие два плеча мостов 7-10 включены постоянные резисторы 111-Us. Фоторезистивные мосты 7 и 8 еоединены общей диагональю и подключены вместе с делителем 12 входного напряжения к источнику входного напряжения и (t} 13, а другие диагонали этих мостов связаны соответственно с первым 14 и вторым 142 выходами устройства и с соответствующими входными диагоналями фоторезистиБных мостов 9 я 10. Выходная диагональ моста 9 соединена с третьим выходом 14з устройства, а иыходная диагональ моста 10 соединена с четвертым выходом 144 устройства через сумматор 15, к другому входу которого подключен выход делителя 12 входного напряжения, уменьшающего вдвое входной сигнал источника 13.

Работает устройство слсду;С;дим образом.

При вращении вала 1 с угловой скоростью () цилиндры 2 и 3 модулятора мод лируют световые потоки, падающие от источника света 4 через конденсатор 5 на фоторезисторы 6 по законам и косинуса и основ ной (первой) гармоники, причем попарНО дифференциально.

Соответственно пропорционально эти.м законам модуляции световых потоков изменяются сопротивления фоторезпсторов 6

(1) ..6(6) (О :i: ),

б7,8((газшО,

где Ro-сопротивление фоторезистора при освещении половины его светочувствительной площадки.

Согласно теории четырехплечных омических мостов, сигналы, снимаемые с их выходных диагоналей, будут пропорциональны произведениям входных сигналов на 4)ункции изменения сопротивлений активных плеч.

В результате, выходные сигналы фоторезистивных мостов 7-10 будут пропорциональны:

для моста 7-U,(i): U(t)sin-f,

для моста 8-U fy(/)cos-/,

для моста 9--{/() . (7(/) cos ; --/sin ю

Е - Sm2s:-l :-:U(i)K n2-f,

для моста 10--t/., {t)l-f (/) sin о;./ sin wf - E f/(О .

Ha входе сумматора 15 пол.ключены в противофазе два электрических сигнала, пропорциональные U (t) sin и U(t)/2, поэтому его выходной сигнал будет пропорционален

U,(t) .(;)sinWE

. U(t)

(l-2slnut)(t)cos2.:i.

Таким образом, при непрерывном вращении вала 1 с цилиндрами 2, 3 модулятора с постоянной ТЛОВОЙ скоростью 0), с

выходов устройства 14 снимаем электрические сигналы, пропорциональные произведениям входного сигнала на синусно-косинусные функции первой и второй гармоники, т. е. U(-t)sm(it, и (t) cos (at, и(t) sin 2to/, и(t) cos 2cui, которые синхронны между собой, так как угол фазового сдвига между цилиндрами 2, 3 модулятора в 90° механически выдерживается с высокой точностью и сохраняется в каналах обоих гармоник. При этом само бигармоничное синусно-косинусное множительное устройство отличается простотой и компактностью конструкции, малыми габаритами в направлении, поперечном оси вращения вала 1. Для увеличения числа каналов умножения в кратное число раз возрастает число фоторезистивных мостов 7- 10, а следовательно, число дифференциально сопряженных пар фоторезисторов 6, и пропорционально удлиняются цилиндры 2, 3 модулятора.

Форм}л а изобретения

Бигармоничное синусно-косинусное множительное устройство, содержащее два дифференциальных фоторезистивных моста, входные диагонали которых подключены к источнику входного напряжения, а выходные диагонали - соответственно к первому и второму выходам устройства.

прямоугольные светочувствительные слои фоторезисторов дифференциальных фоторезистивных мостов, оптически связанные через модулятор и линейный конденсор с источником света, установлены встык один над другим в плоскости, параллельной оси вращения модулятора, выполненного в виде двух эксцентрично расположенных под углом 90° непрозрачных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов устройства, в него введены сумматор, делитель входного напряжения и два дополнительных фоторезистивных моста, входные диагонали которых подключены к выходным диагоналям основных дифференциальных фоторезистивных мостов, выходная диагональ одного дополнительного дифференциального фоторезистивного моста связана с третьим выходом устройства, а выходная диагональ другого - подключена к первому входу сумматора, связанного вторым входом с выходом делителя входного напряжения, а выходом - с четвертым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 374614, кл. G 06G 7/16, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР АО 527718, кл. G 06G 9/00, 1974.

й2.7