Устройство для суммирования электрических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G06G9/00 

Изобретение относится к аналоговым счетно-решающим устройствам, предназначено для алгебраического суммирования двух знакопостоянных электрических сигналов и может быть использовано, например, в аппаратуре гармонического анализа различных объектов, в частности для исследований нестационарных характеристик летательных аппаратов при продувках их моделей в аэродинамической . трубе методом вынужденных колебаний.

Известны устройства для суммирования сигналов, использующие известную особенность мостов постоянного тока осуществлять суммирование функций при изменении по ним сопротивлений чувствительных элементов в плечах. В качестве чувствительных элементов часто применяют фоторезисторы, оптически сопряженные с соответствующяиш осветителями, световой поток KOTOixjx модулируется механическим . путем 1.

Недостатком известного устройства является необходимость дополнительных электромеханических светомодулирующих п еобразователей, что усложняет конструкцию и вносит в работу специфические погрешности.

Наиболее близким к пpeдлaгaeмoмS является устройство для суммирования сигналов; содержащие су лкшрующий мост на фоторезисторах в каждом плече, которые оптически связаны с соответствующш-ш выходами осветительных блоков, первая диагональ суммирующего моста соединена с источником постоянного напряжения, а вторая яв10ляется выходом устройства, и источники cyм.шpyeмыx сигналов, осветительные блоки выполнены в виде дифференциальных мостов, в смежные плечи которых включены резисторы и источ15ники света, первая диагональ суммирующего моста соединена с первыми диагоналями дифференциальных мостов, вторые диагонали которых подключены к соответствующим источникам сумми20руемых сигналов, причем источники света и соответствующие фоторезисторы суммирующего моста образуют оптронные элементы,- каждый из которых размещен в соответствующей секции светонепроницаемого корпуса L2J.

Однако устройство сравнительно сложно из-за большого числа мостов постоянного тока, что требует согласованной предварительной их наст30ройки. Наличие четырех оптронных элементов сопряжено с трудностями их юстировки. Недостаточна и точность работы известного устройства как за счет ошибок взаимной настройки элементов, так и погрешностей-, обусловленных нелинейностью характеристик нспользуеь№зх источников света. Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для суммирования электрических сигналов, содержащем два источника суммируемых сигналов, фотоэлектрический преобразующий мост, одна диагональ которого подключена к выходам первого источника суммируемого сигнала, источник света постоянной интенсивности и сум:мирующий моСт, содержащий в одних смежных плечах два резистора, а в других смежных плечах два фоторезистора, одна диагональ суммирующего моста соединена с выходами источника постоянного напряжения, а другая диагональ является выходом устройства, фотоэлектрический преобразующий мост выполнен в виде двух резисторов и двух электрических светофильтров включенных соответственно в смежные плечи, другая диагональ фотоэлектрического преобразующего моста Подключена к выходам второго источника суммируемого сигнеша, а электрические свето льтры фотоэлектрического преобразующего моста установлены между источником света постоянной интенсивности и соответствующими фоторезисторами суммирующего моста. На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - оптоэлектронный узел; в аксонометрии с вырывом. Устройство включает источники 1 и 2 суммируемых сигналов Ц, (t) и Ui(.t), фотоэлектрический преобраз5ющий Мост 3, котоЕЯЛй содержит резисторы 4 , 42. и электрические светофильтры S , 5 в смежных плечах, источник 6 света постоянной интенсивности, суммирующий мост 7 с фоторезисторами 8 , 8 и резисторами 9 , 92. в смежных плечах, источник .10 постоянного напряжения, выход 11 устройства, с которого снимается сигнал (t) , и оптоэлектронный узел J. . Устройство работает следующим образом. При поступлении суммируе(иых сигналов и(t) и Ui(t) на диагонали преобразующего моста 3 результирующие сигналы в его плечах с электрическими светофильтрами 5, и S-j. определяются их сшгебраической суммой по абсолютной величине. В результате происходит противофазное изменение оптических плотностей светофильтров 5;, нап дул от то ци по гд ст хо си же и Ш ро ст ко ри эт ет ко тр ис эл од к ем Sj, включенных в плечи моста 3, имер П {t) r,tAnDunt)+U(t), П - пия- среднее значение оптической шютности свйтофильтра 5; (и (t)+U2(t)l - изменение ее приращения. то вызывает соответствующую мояцию световых потоков, падающих источника б света на фоторезиса Qjf и 85, и приводит к пропорнальным изменениям сопротивлений ледних R е 9, ( (t}+Ui(t)i , R - среднее значение сопротивления фоторезистора8; &RtlU, {t)+Ua(t)l изменениеего приращения. EU соответствии с известным свойом мостов постоянного тока на тле суммирукяцего моста 7 получаем нал в виде электрического напряия Ugbix (t), снимаемый с выхода 11 4f)-11 t e R9i-ftB.(t)Ro, Jn...... f. МТЫ pA-fcHUjCt) напряжение источника 10; V сопротивления резисторов 9 к 9,, равные по величине; M(t) - величина, зависящая от сопротивлений плеч моста 7 и его сопротив. ления нагрузки R,; так как выход моста 3 шлсокоомный, то M{t) const. Таким образом, на выходе 11 устства получаем сигнал (t) , ого пропорциональный алгебраичессумме двух знакопостоянных электеских сигналов Ц, (t) и U,) . При м предлагаемое устройство обладапростотой электрической cxeNti и струкции. Формула изобретения Устройство для суммирования элекческих сигналов, содержащее два очника суммируеких сигналов, фотоктрический преобразующий мост, а диагчэналь которого .подключена ыходам первого источника суммируго сигнала, источник света постоянной интенсивности и суммирующий мост, содержащий водних смежных плчах два резистора, а в других смежных плечах два фоторезистора, одна диагональ суммирующего моста соеди- йена с шоходами источника постоянного напряжения, а другая диагональ является выходом устройства, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения, фотоэлектрический преобразующий мост кгполнен в виде двух резисторов и электрических светофильтров, включенных соответственно в смежные плечи, другая диагональ фотоэлектрического преобразующего

моста подключена к выходам второго источника суммируемого сигнала, а электрические светофильтры фотоэлектрического преобразующего моста установлены между источником света постоянной интенсивности и соответствующими фоторезисторами суммирующего моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертюе

1.Патент США ЗЗООбЗО, кл. 235-194, опублик. 1967.

2.Авторское свидетельство ССС

783812, кл. G 06 G 9/00, 1979 {п| ототип).

ft