Множительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G06G7/16 

(54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

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

Известно множительное устройство, содержащее магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса, ключевые элементы, отсекающие диоды, балансный потенциометр, токоограничительйые резисторы l.

Однако этр устройство характеризуется низкой точностью работы.

Наиболее близким к предлагаемому является множительное устройство, содержащее управляемые дроссели, интегрирующий конденсатор, балансный потенциометр, усилительный блок, масштабный потенциометр обратной связи, балластный резистор, отсекающий диоды, индикатор, причем первые выводы первой и второй обмотки управления первого управляемого дросселя соединены с первым входом устройства, второй вывод первой обмотки управления подключен к первому выводу первой обмотки управления второго управляемого дросселя,второй вывод которой присоединен к второму входу устройства, второй вывод второй обмотки управления первого управляемого

дросселя через балластный резистор подключен к первому выводу второй обмотки управления второго управляемого дросселя, второй вывод которой соединен с третьим входом устройства, первые выводы рабочих обмоток управляемых дросселей присоединены к аноду и катоду первого и второго отсекающих диодов соответст0венно, а вторые выводы рабочих обмоток соединены через балансный потенциометр, движок балансного потенциометра через интегрирующий конденсатор подключен к шине нулевого по5тенциала, катод первого отсекающего диода соединен с первым входом питания устройства, анод второго отсекающего диода подключен ко второму входу гшгания устройства, один вы0вод масштабного потенциометра обратНой связи соединен с инвертирующим входом усилительного блока, а другой вывод подключен к шине нулевого потенциала 2.

5

Недостаток этого устройства - значительная зависимость выходного сигнала от сопротивления индикатора и соединительных проводников, что сни0жает точность работы.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения зависимости выходного сигнала от сопротивления индикатора и соединительных проводников .

Поставленная цель достигается тем, что в каждый из управляемых дросселей введена компенсирующая обмотка, первый вывод компенсирующей обмотки первого управляемого дросселя через индикатор соединен с движком масштабного потенциометра обратной связи, второй вывод компенсирующей обмотки первого управляемого дросселя присоединен к первому выводу компенсирую.щей обмотки второго управляемого дросселя, второй вывод которой подключен к выходу усилительного блока, неинвертирующий вход которого соеди.. нен с движком балансного потенциометра, при этом тороидальные сердечники управляемых дросселей выполнены с клиновидным поперечным сечением На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Множительное устройство содержит первый и второй управляемые дроссели 1 и 2, первую и вторую управляющие обмотки 3 и 4, компенсирующую обмотку 5 и рабочую обмотку б первого управляемого дросселя 1, балластный резистор 7, первую и вторую управляющие обмотки 8 и 9, компенсирующую Обмотку 10 и рабочую обмотку 11 второгоуправляемого дросселя 2,- первый и второй отсекающие диоды 12 и 13, б.алансный потенциометр (резистор) 14, интегрирующий конденсатор 15, усилительный блок 16, масштабный потенциометр обратной связи 17, индикатор 18, первый, второй и третий входы 19 - 21, первый и второй входы питания 22 и 23, шину 24 нулевого потенциала.

Множительное устройство .работает следующим .

При отсутствии входного сигнала на первом, втором и третьем входах 19-21 устройства, полные сопротивления рабочих обмоток б и 11 первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 для импульсов тока после выпрямления на первом и втором отсекающих диодах 12 и 13 равны между собой. Засчет этого постоянная составляющая напряжения на интегрирующем конддодаторе 15 равна нулю, причем балансный потенциометр 14 устанавливается так, чтобы компенсировать некоторый разброс параметров рабочих обмоток б и 11 первого и второго управляемых дросселей 1 и 2. Так как напряжение на неинвертирующем входе усилительного блока 16 равно нулю, то и на его выходе напряжение нулевое и следовательно, ток в компенсирующих обмотках 5 и 10 первого и второго (Управляемых дросселей 1 и 2 и через индикатор 18 отсутствует.

Когда на первом, втором и третьем входах 19 - 21 устройства появляется сигнал, т.е. через первые управляющие обмотки 3 и 8 протекает ток, а ко вторым управляющим обмоткам 4 и 9 первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 приложено напряжение, например переменное и со сдвигом фазы относительно тока, происходит перемагничивание объемов тороидальных сердечников первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 от центра к краям. Так как радиальное сечение тороидальных сердечников клиновидное, то площадь перемагничиваемых частей сердечников при увеличении

5 магнитного поля от токов управляющих обмоток возрастает для данного типа сердечников по квадратичной зависимости. Поэтому вольт-секундная пло- щадь импульсов входного сигнала упQ равляемого дросселя 1 пропорциональна квадрату от суммы входных токов, а управляемого дросселя 2 - пропорциональна квадрату от разности входных токов. После алгебраического

f суммирования и интегрирования на балансном потенциометре 17 и интегрирующем конденсаторе 15 на неинвертирующий вход усилительного блока 16 поступает напряжение, пропорциональное постоянной составляющей тока интегрирующего конденсатора 15, которая пропорциональна разности выходных сигналов первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 или, что одно и то же, произведению входного тока на входное напряжение. Выходной ток усилительного блока 16 поступает в индикатор 18 через компенсирующие обмотки 5 и 10 первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 и

0 масштабный потенциометр обратной связи 17.

Ток в компенсирующих обмотках 5 и 10 направлен так, чтобы уменьшить

45 выходной (суммарный) сирнал первого управляемого дросселя 1 и увеличить выходной (разностный) сигнал второго управляемого дросселя 2. Вследствие большого коэффициента усиления уси5Q лительного блока 16 напряжение-на его входе, пропорциональное разности входных сигналов первого и второго управляемых дросселей 1 и 2, компенсируется выходным током обратной, свяес эй усилительного блока 16 до малой величины. За счет этого режим перемагничивания сердечников первого и второго управляемых дросселей 1 и 2 при изменении входного тока или напряжения изменяется в малой степени

40 и не выходит за пределы рабочих диапазонов, за счет чего повышается точность работы. Кроме того, за счет компенсации уменьшено влияние на показания индикатора сопротивления нагрузки. Формула изобретения 1. Множительное устройство, содержащее управляемые дроссели, интегрирующий конденсатор, балансный потенциометр, усилительный блок, масштабный потенциометр обратной свя эй, балластный резистор, отсекающие диоды, индикатор, причем первые выводы первой и второй обмотки управ ления первого управляемого дросселя роединены с первым входом устройства второй вывод первой обмотки управления подключен ,к первому выводу первой об мотки управления второго- управляемого дросселя, второй вывод которой присоединен к второму входу устройст ва, второй вывод второй обмотки управления первого управляемого дрдсселя через балластный резистор подключен к первому выводу второй обмотки управления второго управляемого дросселя, второй вывод которой соединен с третьим входом устройства первые выводы рабочих обмоток управляемых дросселей присоединень к аноду и катоду первого и второго отсекающих диодов соответственно, а вторые выводы рабочих обмоток соединены через балансный потенциометр движок балансного потенциометра через интегрирующий конден сатор подключен к шине нулевого потенциала, катод первого отсекающего диода соединен с первым входом питания устройства, анод второго отсекающего диода подключен ко второму входу питания устройства, один вывод масштабного потенциометра обратной связи соединен с инвертирующим входом усилительного блока, а другой вывод подключен к шине нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшений зависимости выходного сигнала от сопротивления индикатора и соединительных проводников в каждый из управляемых дросселей введена компенсирующая обмотка, первый вывод компенсирующей обмотки первого управляемого; дросселя через индикатор соединен с движком масштабного потенциометра обратной связи, второй вывод компенсирующей обмотки первого управляемого дросселя присоединен к первому выводу компенсирующей обмотки второго управляемого дросселя, второй вывод которой подключен к выходу усилительного блока, неинвертирующий вход которого соединен с движком балансного потенциометра. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что тороидальные сердечники управляемых дросселей выполнены с клиновидным поперечным сечением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройссва и их применение для исследования систем автоматического регулирования,Физматгиз,1963,с.244246, рис.132. 2.Бенин В.Л. и др. Статические измерительные преобразователи электрической мсяцности, М., , 1972, с. 4:6-47, рис. 16 (прототип).