Множительно-делительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii).l ОО3102 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27. 11. 80 (21)3007400/18-24

Р М g+ з с присоединением заявки ¹

G 06 G 7/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0383. Бюллетень № 9 (53) УДК 681. 335 (088.8) 1

Дата опубликования описания 070383 (72) Автор изобретения

A. Н. Евтухов

Центральная научно-исследовательская ла

Четвертого главного- управления при Минис терсще, эдравоохранения СССР (73) Заявитель (54) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

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

Известно множительно-делительное устройство, содержащее интеграторы, ключевые элементы, блок сравнения, одновибраторы (1)..

Однако это устройство характеризуется низкой точностью работы и малой помехозащищенностью.

Наиболее близким к предложенному является множительно-делительное устройство, содержащее измерительный и or.oðíûé датчики, блок управления, ключи, интеграторы, нуль-орган и регистратор 2 .

Недостатками известного устройства является малая точность и невысокие быстродействие и помехозащищен-: ность.

Целью изобретения является повышение точности, быстродействия и памехоэащищенности..

Поставленная цель достигается тем, что в множительно-делительное устройство, содержащее измерительный и опорный датчики, блок управления, первый и второй ключи, первый и второй интеграторы, нуль-орган, причем выход измерительного датчика через первый ключ соединен с информационным входом первого. интегратора, выход которого подключен к первому входу нуль-органа, выход опорного датчика через второй ключ соечинен с информационным входом второго интегратора выход опорного датчика подключен к . первому входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами нервого и второ .о ключей, второй выход блока управления подключен к разрядным входам первого и второго интеграторов, выход нуль-органа соединен со вторым входом блока управлений, регистратор, введены первый и второй дополнительные интеграторы, источник образцового напряжения, первый и второй дополнительные ключи,. причем выход второго интегратора через первый дополнительный ключ соединен с информационным входом первого дополнитель" ного интегратора, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа, первый вход которого подключен к первому входу регистратора, первый вывод источника образцового напряжения соединен с выходом второго ин- тегратора, второй вывод источника

1003102 образцового напряжения через второй дополнительный ключ подключен к ино формационному входу второго дополнительного и .тегратора, выход которого соединен со вторым входом регистратора, вход запуска которого 5 подключен к" выходу нуль-органа, выход регистратора соединен с третьим входом блока управления, второй выход которого подключен к разрядным входам первого и второго дополни- 1О тельных интеграторов, третий выход блока управления соединен с управляющими входами первого и второго дополнительных ключей, а блок управле- . ния содержит триггер Шмитта, первый Я и второй триггеры и элемент НЕ, причем вход триггера Шмитта является первым входом блока управления, первый выход триггера Шмитта является первым выходом блока управления, вто-2О рой выход триггера Шмитта соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого является вторым входом блока управления, третьим входом которого является единичный вход второго триггера, вто-. рой вход триггера Шмитта через элемент НЕ соединен с нулевым .входом второго триггера, инверсные выходы второго и первого триггеров являются соответственно вторым и третьим выхо- ЗО дами блока управления.

На фиг. 1 представлена функциональная схема множительно-делительного устройства, на фиг. 2 — функцио» нальная схема блока управления; на 35 фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1 ) содержит измерительный и опорный датчики 1 и 2, первый и второй ключи 3 и 4, первый и 4О второй интеграторы 5 и б, блок 7 управления, первый дополнительный ключ 8, первый дополнительный ин.тегратор. 9, нуль-орган 10, источник

11 образцового напряжения, второй дополнительный ключ 12, второй дополнительный интегратор 13, регистратор 14.

Функциональная схема блока 7,управления (фиг. 2 ) содержит триггер

Шмитта 15, первый триггер 16, элемент НЕ 17, второй триггер 18, первый второй и третий входы 19 — 21 и первый, второй и третий выходы

22, 23 и 24 блока управления, Множительно-делительное устройст- 55 во работает следующим образом.

В первичной цепи измерительного и опорного датчиков 1 и 2, например дифференциально-трансФорматорных, протекает ток 6О

1= l co5LU

На выходах измерительного и опорного датчиков 1 и 2 действуют, 65 напряжения (фиr. соответственно

3 а,д) (2) (3) (4) (5) где А, A — коэффициенты преобразования.

В интервале времени, первый и второй ключи 3 и 4 разомкнуты, поэтому напряжения (4) и (5) запоминаются первым и вторым интеграторами 5 и б.

В момент времени замыкается первый дополнительный ключ 8. На выходе первого дополнительного интегратора 9 формируется линейно-нарастающее напряжение 9, (фиг. Зв ) равное

U =-АьО,1Ь, (6) где А — коэффициент преобразования)

5+ — время интегрирования.

Это напряжение поступает на один вход нуль-органа 10, на другой вход которог э поступает напряжение (фиг. Зв ). В момент времени 5>=1 +At эти напряжения сравниваются, поэтому где М - переменное значение взаимной индуктивности между обмотками измерительного датчика 1, М вЂ” постоянное значение взаимной индуктивности между обмотками опорного датчика 2.

Напряжение с выхода опорного датчика 2 (фиг. За) поступает на вход блока 7 управления. В исходном состоянии в момент времени + (фиг.За первый и второй ключи 3 и 4 и первый и второй дополнительные ключи 8 и 12 разомкнуты, напряжения на входах и выходах всех интеграторов 5, б, 9 и 13 равны нулю.

В момент времени „, +, 1 перехода выходного напряжения опорного, датчика 2 (фиг. 3a) через нулевое значение в блоке 7 управления формируются сигналы, по которым первый и второй ключи 3 и 4 замкнуты в интервале времени :q, + и разомкнуты в интервале времени +

На выходах первого и второго интеграторов 5 и. б фиг,(3б,е) в ин-. тервале времени Ь, +,2 формируются соответственно напряжения О и U

1003102

А< м ц

5 Az Mp. (9) (1б) ц4 =A4 (E-О ) Д

Иэ равенства (7 ) следует, что интервал времени равен т. е. интервал времени (фиг, 3а, в ) пропорционален отношению выходных напряжений первого и второго интегра- 0 торов б и 5.

Одновременно в момент времени -6 замыкается второй дополнительный ключ 12, который также замкнут и в интервале времени Ь+

На выходе второго дополнительного интегратора 13 формируется напряжение, равное (10)

20 где A4 — коэффициент преобразования;

Š— напряжение источника 11 образцового напряжения, включенного встречно выходному напряжению второго 25 интегратора б, причем выбирается Е >/ 1,30 .

С учетом равенств (8 ), (10) получим

О4

Таким образом, выходное напряжение дополнительного интегратора 13 пропорционально произведению от- . ношения выходных напряжений первого и второго интеграторов 5 и б на разность напряжений источника 11 образцового напряжения и второго интегратора б.

В момент времени -Ь первый и вто- 40 рой дополнительные ключи 8 и 12 размыкаются и запоминаются выходные напряжения первого и второго дополнительных интеграторов (фиг. Зв,г,ж).

В интервале времени ., 4 выход- 45 ные напряжения первого интегратора 5 и второго дополнительного интегратора 13 суммируются на.входе регистратора 14, где формируется напряжения, равное 50 ((=U +- — (E-U ) (12)

А,U первый и второй дополнительные интеграторы 9 и 13 выбираются так, чтобы л /Л = 1 (13)

0i

С учетом (13) получим 0б- ((14)

° Равенство (14) показывает, что . 60 зто напряжение представляет собой произведение напряжения источника

11 образцового напряжения на отноше-. ние выходных напряжений первого и второго интеграторов 5 и б. С учетом 65 (4) и (5 ) равенство (14) можно записать в виде

Первый и второй интеграторы 5 и б выбираются, так, чтобы

А

Тогда величина напряжения 0 (фиг. Зи) пРимет вид

0 "- — М„=АМ„, (17)

Е

5 М где A = — — коэффициент преобразоЕ вания.

Т. е. напряжение Ц пропорционально . переменной взаимной йндуктивности измерительного датчика 1. Величина взаимной индуктивности пропорциональна параметру, регистрируемому измерительным датчиком 1.

Как следует иэ (17), результат преобразования не зависит от изменений напряжения в сети, питающей измерительный и .опорный датчики 1 и 2.

В интервале времени 15, напряжение О поступает на. регистратор

18, в качестве которого может использоваться например цифровой вольтметр.

В момент времени + на регистратор 18 поступает команда на считывание результата преобразования.

В интервале времени .Ь5, + производится (фиг. 3) кодирование напря" жения. В момент времени (:4 регистрация заканчивается. Из регистратора

18 в блок 7 автоматического управления поступает команда "Конец кодирования".

В блоке 7 автоматического управления формируются сигналы на разряд всех интеграторов.

В момент времени (; в блоке .7 управления формируются сигналы, подготавливающие интеграторы к следующему циклу работы, который протекает аналогичным образом.

Время преобразования равно одному периоду тока питающей сети.

По сравнению с известным предложенное множительно-делительное устройство обладает более высокой точностью, помехозащищенностью и быстродействием.

Формула изобретения

1. множительно-делительное устройство, содержащее измерительный и опорный датчики, блок управления, первый и второй ключи, первый и второй интеграторы, нуль-орган, причем выход измерительного датчика через первый ключ соединен с информационным

1003102 входом первого интегратора, выход которого подключен к первому входу нуль-органа, выхбд опорного датчика через второй ключ соединен и информационным, входом второго интегратора, выход опорного датчика подклю- 5 чен к первому входу блока управления,. первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, второй выход блока управления подключен к разрядным входам 10 первого и второго интеграторов, выход нуль-органа соединен с вторым входом блока управления, регистратор, о т л ry. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, быстро- 5 действия и помехозащищенности устрой-ства, в него введены первый и второй дополнительные интеграторы, источник образцового -напряжения, .первый и второй дополнительные ключи, причем выход второго интегратора через первый дополнительный ключ соединен с информационным входом первого дополнительного интегратора, выход которого соединен с вторым входом нуль-органа, первый вход которого подключен к первому входу регистратора, первый вывод источника образцового напряжения соединен с выходом второго интегратора, второй вывод источника образцового напряже- ЗО ния через второй дополнительный ключ подключен к информационному входу второго дополнительного интегратора, выход которого соединен с вторым, входом регистратора, вход запуска 35 которого подключен к .выходу нуль-органа, выход регистратора соединен с третьим входом блока управления, второй выход которого подключен к разрядным входам первого и второго дополнительных интеграторов, третий выход блока. управления соединен с управляющими входами первого. и второго дополнительных ключей.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит триггер Шмитта, первый и второй триггеры и элемент

НЕ, причем вход триггера Шмитта является первым входом блока управления, первый выход триггера Шмитта являет» . ся первым выходом блока управления, второй выход триггера Шмитта соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого является вторым входом блока управления, третьим входом которого является единичный вход второго триггера, второй вход триггера Шмитта через элемент

НЕ соединен с нулевым входом второго триггера, инверсные выходы второго и первого триггеров являются соответственно вторым и третьим выходами управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2550760, кл. G 06 G 7/16,. опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР.

Р 398008, кл. Н 03 К 13/02, 1969

{прототип).

1003102

4Ьр. Е г

Ф

Г

lg tgtp

Заказ 1568/33 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Рю У

Составитель О. Отраднов

Редактор Н. Пушненкова Техред A.Áàáèíåö Корректор В. Бутяга