Устройство для деления величин
Класс 42m, 14о
¹ 118662
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Е. Н. Беляев и В. А Мясников
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИН
Заявлено 22 сентября 1958 г. за № 608210/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 6 за 1959 г. г
Известные устройства для деления величин, заданных электрическими напряжениями, содержащие усилитель и включенный в цепь его обратной связи блок умножения, не обеспечивают стабильность работы, сложны по конструкции и трудоемки в изготовлении.
Предлагаемое устройство не имеет этих недостатков, просто и обладает повышенной стабильностью работы. Это достигается тем, что блок умножения устройства выполнен в виде датчика э.д.с. Холла.
Устройство предназначено для использования в вычислительных приборах, моделирующих установках и в других случаях, где необходимо деление величин, заданных электрическими напряжениями.
Устройство (см. схему) содержит усилитель 1, охваченный обратной связью, в которую включен блок 2 умножения. Подавая на усилитель 1 величину Л, а на блок 2 величину У, на выходе усилителя получают частК ное от деления — . (В устройстве в качестве блока 2 умножения применен датчик эд.с.
Холла, включенный в цепь обратной связи y,""èëèòåëÿ.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Предположим необходимо разделить одно на другое два напряжения Ut и U2.
На вход дросселя датчика э.д.с. Холла с активным сопротивлением
R> и индуктивностью L1 подается напряжение U,.
В общем виде выражение для U будет:
di и =Р 1+1, 1
dt преобразуя это выражение, в операторном виде получим:
Г1 — — R(i) + рЕ1ь
¹ 1186б2
Откуда выражения для тока в катушке:
u„
t1 — Rl- р
У1 или, вводя постоянную времени катушки Tl = — — —, R, Ul 1
il — ——
Я1 1+рТ1
Выражение для э.д.с. Холлй в общем виде;
Ех = CBio, где С вЂ” коэффициент, зависящий от параметров полупроводника, B — индукция в зазоре дросселя, lo — ток чеРез полУпРоводник.
Полагая на участке без насыщения
В = Ф, а Ф =11, можно написать, что Ех= C,i,to. На фходе усилителя напряжение равно: U, =- (/2 — Ех.
На выходе этого усилителя: U„,„. = (У2 — Ех) К, где К вЂ” коэффициент усиления, Подставляя выражение для э.д.с. Холла, получим: (- вы1 (1 2 С11110) К
Полагая, что напряжение U... выделяется на чисто активной нагрузке (датчика э.д.с. Холла с сопротивлением R ), можно написать:
4Р . = (Ua — Сл о) К, откуда
U2K
R +Col после преобразования получим:
Ц
lo =—
ci -С-К- + il
При употреблении датчиков э.д.а Холла из сурьмянистого индия
InSb c R. 1 ом можно пренебречь членом, вызывающим статическую ошибкч деления
R„
СК О.
Для датчиков из германия Ge и мышьяковистого индия InAs это условие также выполняется при соответствующем подборе параметров.
При выполнении этого условия 2
С, К1 подставляя это выражение значение l1, в операторном виде: — — — — (1+ рТ1) или
2 1 1
С, И1
1о = . — (1+рТ1).
U„
Коэффициент постоянен для данного выбранного датчика поэтоR, 1 му, можно написать:
i„= N, (1+ PT1).
При М = 1, т. е. при Rl —— С1 будет производиться количественно точное деление двух электрических величин, выраженных через напряжение постоянного или переменного тока.
¹ 118662
Раскрывая скобки, получим:
U 2 2
i> — — At — - Л вЂ” рТ,, Ul Ul
В этом выражении первый член показывает результат деления двух величин в установившемся режиме, в то время как второй появляется только во время переходных процессов.
Таким образом, с достаточной степенью точности можно написать при делении двух постоянных величин:
U.„
io =
U-, Предмет изобретения
Устройство для деления величин, заданных электрическими напряжениями, содержащее усилитель и включенный в цепь его обратной связи блок умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения стабильности его работы, его умножающий блок выполнен в виде датчика э.д.с. Холла.
