Устройство для умножения Советский патент 1981 года по МПК G06G7/16 G06G9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к электромеханическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно электромеханическое множительное устройство, содержащее синусные поворотные трансформаторы,механические функциональные преобразователи 1.

Однако это устройство характеризуется низкой точностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для умножения, содержащее соединенные по мостовой схеме первый и второй фоторезисторы и первый и второй регулируемые излучатели, объединенные выводы первого фоторезистора и первого регулируемого излучателя и объединенные выводы второго фоторе:зистора и второго регулируемого излучателя являются первым выходом устройства, соединенные по мостовой схеме третий и четвертый фоторезисторы и третий и четвертый регулируемые излучатели, объединенные выводы третьего фоторезистора и третьего регулируемого излучателя и объединенные выводы четвертого фоторезистора

и четвертого регулируемого излучате-, ля являются вторым выходом устройства, источник напряжения - сомножите-, ля, первый и второй выходы которого подключены соответственно к объединенным выводам первого и второго фоторезисторов и первого и второго регулируемых излучателей, третий и четвертый выходы источника напряже0ния - сомножителя присоединены соответственно к объединенным выводам третьего и четвертого фоторезисторов и третьего и четвертого регулируемых излучателей, соединенные по мостовой схеме пятый и шестой фоторезис5торы и первый и второй токоограничительные резисторы, объединенные выводы пятого фоторезистора и первого токоограничительного резистора и

0 объединенные выводы шестого фоторезнстора и второго токоограничительного резистора подключены к соответствующим входам сумматора, первый и второй выходы которого являются третьим

5 выходом устройства, соединенные по мостовой схеме седьмой и восьмой фоторезистор и третий и четвертый токоограничительные резисторы, объединенные выводы седьмого фоторезистора и

0 третьего токоограничительного резистора и объединенные выводы восьмого фоторезистора и четвертого токоограничительного резистора являются четвертым выходом устройства, пятый и шестой выходы исто 1ника напряжения сомножителя через делитель напряжения подключены к дополнительным входам сумматора, источник напряжения, первый и второй выхог а которого присоединены соответственно к объединённым выводам пятого и шестого фоторезисторов и первого и второго токоограничительных резисторов,третий и четвертый выходы источника напряжения подключены соответственно к объединенным выводам седьмого и восьмого фоторезисторов и третьего и четвертого токоограничительных резисторов, источник постоянного излучения, модулятор излучения, выполненный в виде двух Цилиндров, образукадие которых являются входной осью устройства,причем первый циливдр повернут вокруг входной оси устройства на угол 90 относительно второго цилиндра, источник постоянного излучения оптически сопряжен, через первый цилиндр модулятора излучения с первым и вторым фоторезисторами, а через второй цилиндр модулятора излучения оптически сопряжен с третьим и четвертым фоторезисторами 2. Недостаток этого устройства - погрешность за счет импедансного взаимовлияния фоторезисторных мостовых схем, что снижает точность работы .

Цель изобретения - повышение точности равоты.

Для достижения этой цели первый, второй, третий и четвертый регулируемые излучатели оптически сопряжены через второй цилиндр модулятора излучения соответс гвенно с пятым, шестым седьмым и восьмым фоторезисторами. На фиг. 1 представлена фун одиональная схема устройства для умножения; на фиг, 2 - пример его конструктивного выполнения.

Устройство содержит фоторезисторы 1-8, сумматор 9, источник 10 постоянного излучения, делитель 11 напряжения, источник 12 напряжения-сомножителя, первый, второй, третий и четвертый регулируемые излучатели 1316, первый, второй, третий и четвертый токоограничительные резисторы 1720, источник 21 напряжения, первый, второй, третий и четвертый выходы 2225 устройства, входную ось 26 устройства, модулятор 27 излучения, первый и второй цилиндры 28 и 29 модулятора излучения.

Устройство для умножения работает следукящш образом.

При .вращении входной ос 26 устройства первый и второй цилиндры 28 и 29 модулятора 27 излучения изменяют освещенность первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого фоторезисторов 1-8 по законам синуса и косинуса первой гармоники частоты вращения входной оси 26 устройства попарно дифференциально.

Величина сопротивления первого, второго, третьего и четвертого фоторезисторов 1-4, освещаелых от источника 10 постоянного излучения, изменяется согласно выражениям

1,г1) Н)

T 34{t)-Rot&T lcosu)t;/ (2)

где R о сопротивление фоторезисторов при освзцении половины его чувствительной площадки W.- частота вращения входной ос

26 устройства.

величины напряжений на первом 22 и втором 23 выходах устройства пропоциональны

u((t),

(3)

Ui(t)-Ult) C05U);

где U(t) - величина напряжения источника 12 напряжения сомножителя .

По таким же законам изменяются величины излучения первого, второго, третьего и четвертого регулируемых излучателей 13-16

(t) U(t)-5inuJt (5) E3,4()Utt)coS(Jt. .gj

Величины сопротивлений пятого, шестого, седьмого и восьмого фоторезисторов 5-8 изменяются согласно выражениям .

5,) 0±uK6jitJsiHu)(7)

0 (t)oiuTl W OS 3- {8) Величины напряжений на входах сумматора 9 и на четвертом выходе 25 устройства пропорциональны

из (tj U(t) S tи cOt ЫП taH l4) )t ( 9 )

5 U4(t)tu{t)cos jb t-stnoJt u(t)sm2a)t (ю)

Ha входы сумматора 9 поступают в противофазе два напряжения} пропорциональное вь5 ажению (9) и с выхода

делителя 11 напряжения. На выходе

сумматора 9 формируется напряжение,

равное

Ujt ) ))co«,2 он.. (1 j)

Таким образом, при вращении входной оси 26 устройства на первом,втором, третьем и четвертом выхрдах 22-25 устр й5ства будут формироваться напряжения, пропорциональные произведению напряжения источника напряжения-сомножителя 12 на гармонические функции первой и второй гармоники Частоты вршцения входной оси 26 устройства, причем синфазность напряжения достаточно шасокая благодаря постоянству угла поворота Первого и 5 второго цилиндров 28 и 29 модулятора 27 излучения. Формула изобретения Устройство для умножения, содерж щее соединенные по мостовой схеме первый и второй фоторезисторы и первый и второй регулируемые излуча тели, объединенныевыводы первого фоторезистора и первого регулируемо го излучателя и объединенные выводы второго фоторезистора и второго рег лируемого излучателя являются первы выходом устройства, соединенные iro мостовой схеме третий и четвертый ф торезисторы и третий и четвертый ре гулируемые излучатели, объединенные выводы третьего фоторезистора и третьего регулируемого излучателя и объединенные выводы четвертого фоторезистора и четвертого регулируемого излучателя являются вторым выходом устройства, источник напряжения сомножителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к объединенным выводам первого и вто рого фоторезисторов и первого и втор го регулируемых излучателей, третий и четвертый выходы источника напряжения - сомножителя присоединены соответственно к объединенным выводс1М третьего и четвертого фоторезисторов и третьего и четвертого регулируемых излучателей, соединенные по мостовой схеме пятый и шестой фоторезисторы и первый и второй токоограничительные резисторы, объединенные выводы пятого фоторезистрра и первого токоограничительного резистора и объединенные выводы шестого фоторезистора и второго токоограничительного резистора подключены к соответствукндим входам сумматора, первый и второй выходы которого являются третьим выходом устройства, соединенные по мос товой схеме седьмой и восьмой фоторезистор и третий и четвертый токоог раничительные резисторы, объединен22ные выводы седьмого фоторезистора и третьего токоограничительного резис-, тора и объединенные выводы восьмого фоторезистора и четвертого токоограничительного резистора являются четвертым выходом устройства, пятый и шестой выходы источника напряжэния сомножителя через делитель напряжения подключены к дополнительным входам cyi.«.iaTopa, источник напряжения, первый и второй выходы которого присоединены соответственно к объединенным выводам пятого и шестого фоторезисторов и первого и второго токоограничительных резисторов, третий и четвертый выходы источника напряжения подключены соответственно к объединенным выводам седьмого и восьмого фоторезисторов и третьего и четвёртого токоограничительных резисторов, источник постоянного излучения, модулятор излучения, выполненный в виде двух цилиндров, образующие которых являются входной осью устройства, причем первый цилиндр повернут вокруг входной оси устройства на угол относительно второго цилиндра, источник постоянного излучения оптически сопряжен через первый цилиндр модулятора излучения с первым и вторым фоторезисторами, а через второй цилиндр модулятора излучения оптически сопряжен с третьим и четвертым фоторезисторами , отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, первый, второй, третий и четвертый регулируемые излучатели оптически сопряжены через второй цилиндр модулятора излучения соответственно с пятым, шестым, и восьмым фоторезисторами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смолов В.Б. Аналоговые вычислительные машины, М., Высшая школа, 1972, с. 319, рис. УП-12. 2.Авторское свидетельство СССР № 660064, кл. G 06 G 9/00, 1977 (прототип) .