Устройство для моделирования потенциальныхпОлЕй Советский патент 1981 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к математическому моделированию и может найти применение в вычислительной технике в виде самостоятельного прибора или в составе аналогоцифровых комплексов, предназначенных для решения широкого круга задач физики и техники.

Известно устройство для моделирования потенциальных полей, содержащее приводяший питаемый зонд, подключенный к выходу генератора, и соединенные последовательно электростатическую модель, блок задания граничных.условий, усилитель и анализатор наведенного тока 1.

Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности является устройство для моделирования потенциальных полей, содержащее проводящий питаемый зонд, подключенный к выходу генератора с измерителем и соединенные последовательно электростатическую модель, блок граничных условий, усилитель и анализатор 2.

Недостатком известных устройств является малая точность моделирования в тех случаях, когда наряду с очень большими необходимо измерять и очень малые велйчины потенциалов и компонент напряженностей полей.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что

в устройство для моделирования потенциальных полей, содержащее электростатическую модель, электроды которой соединены с соответствующими входами блока граничных условий, выход которого подключен- ко вхо- У усилителя наведенного тока, выход которого соединен ее входом анализатора наведенного тока, генератор переменного напряжения, измеритель напряжения и зонд, введен блок формирования управляющего сигнала, выход которого подключен ко входу

генератора переменного напряжержя, соединенного с зондом, выход усилителя наведенного тока соединен со входом блока формирования управляющего сигнала.

Кроме того, блок формирования управляющего сигнала содержит регулятор напряжения, формирователь импульсов, блок сравнения, фильтр, генератор опорных напряжений и детектор, выход которого через фильтр подключен к первому входу блока сравнения, выход которого через формирователь импульсов соединен со входом регулятора напряжения, выход которого является выходом блока формирования управляющего сигнала, входом которого является вход детектора, выход генератора опорных напряжений подключен ко второму входу блока сравнения. На чертеже представлена блок-схема устройства для моделирования потенциальных полей. Устройство содержит зонд 1, электроды электростатической модели 2, блок 3 граничных условий, усилитель 4 наведенного тока, анализатор 5 наведенного тока, блок 6 формирования управляющего сигнала, включающий детектор 1; фильтр 8, блок 9 сравнения, генератор 10 опорных напряжений, формирователь 11 импульсов, регулятор 12 напряжения, генератор 13 переменного напряжения и измеритель 14 напряжения. Устройство работает следующим образом. Зонд 1, на который подается переменное напряжение от генератора 13, помещается в исследуемую точку поля. При этом на электродах модели 2, связанных с блоком 3 граничных условий, наводится ток, который усиливается усилителем 4 наведенного тока. В наведенном токе содержится информация как о потенциале, так и о компонентах градиента потенциала моделируемого поля в данной точке. Эта информация выделяется и фиксируется анализатором 5 наведенного тока. Одновременно с этим напряжение с выхода усилителя 4 наведенного тока управляет работой блока 6. Последний изменяет выходное напряжение генератора 13, подаваемое на зонд 1, таким образом, что независимо от значений потенциалов в исследуемых точках поля наведенный ток, поступающий на вход усилителя 4 имеет величину, необходимую и достаточную для усиления с минимальными нелинейными искажениями. Параметры поля в исследуемой точке определяются путем деления показаний индикаторов анализатора 5 наведенного тока на показания измерителя 14 напряжения. Входной сигнал с блока 3 граничных условий через усилитель 4, детектор 7 и фильтр 8 поступает на блок 9 сравнения одновременно с опорным сигналом от генератора 10. С выхода блока сравнения напряжение той или иной полярности поступает на формирователь 11 импульсов, выход которого связан с регулятором 12 напряжения. В зависимости от результата сравнения В блоке 9 регулятор 12 напряжения увеличивает либо уменьщает выходное напряжение генератора 13 до тех пор, пока сигнал на выходе фильтра 8 не становится равным опорному сигналу. В этом случае наведенный ток усиливается с минимальными нелинейными искажениями. Благодаря введенным блокам и связям между блоками повыщается точность моделирования. Формула изобретения 1.Устройство для моделирования потенциальных полей, содержащее электростатическую модель, электроды которой соединены с соответствующими входами блока граничных условий, выход которого подключен ко входу усилителя наведенного тока, выход которого соединен со входом анализатора наведенного тока, генератор переменч ного напряжения, измеритель напряжения и зонд, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введен блок формирования управляющего сигнала, выход которого подключен ко входу генератора переменного напряжения, соединенного с зондом, выход усилителя наведенного тока соединен со входом блока формирования управляющего сигнала. 2.Устройство по п. 1, отличаюш,ееся тем, что блок формирования управляющего сигнала содержит регулятор напряжения, формирователь импульсов, блок сравнения, фильтр, генератор опорных напряжений и детектор, выход которого через фильтр подключен к первому входу блока сравнения, выход которого через формирователь импульсов соединен со входом регулятора напряжения, выход которого является выходом блока формирования управляющего сигнала, входом которого является вход детектора, выход генератора опорных напряжений подключен ко второму входу блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Герштейн Г. М., Нудельман И. Е., Пронин В. П. и Шехтман Л. А. Моделирование гравитационного поля в верхнем полупространстве методом наведенного тока. Известия АН СССР. Физика Земли, 1968, № 1, с. 88. 2.Авторское свидетельство СССР № 560239, кл. G 06 G 7/48, 1975 (прототип).