Устройство для реализации функциональных зависимостей

ОПИ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ бйй СЪав баи

Социалиотичеокиа

Реоаублик

272682

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Х.1968 (№ 1277331/18-24) с присоединением заявки №

Кл. 42m4, 9/00

Комитет ио делам ивобретеиий и открытий ири Совете Миииотров

СССР

Приоритет

Опубликовано 03. а 1.1970. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 16.1Х.1970

МПК С 06@ 9/00

УДК 621.317.727.1 (088.8) -Ж а. т, Фу,,;;,,.;

Г ЛТЩТЩ а ° .. ff „ а E k 1 Д Ip

Авторы изобретения

Л. Е. Эпщтейн и Ю, Н, Федин

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики)4!

Заявитель! $ fß0 1 .У4

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

ЗАВИСИМОСТЕЙ а а

1 и

U a + уу тах

Изобретение может быть использовано в различных электрических устройствах, в аналоговой вычислительной технике, в измерительной технике.

Известен потенцнометр на фоторезисторе, управляемый напряжением, в котором осуществлена линейная стабильная зависимость коэффициента передачи потенциометра от величины управляющего напряжения.

Однако необходимость получения стабильных зависимостей коэффициентов передачи, величин сопротивлений от тех или иных параметров, отличных от линейных, требует дальнейшего развития схем на фоторезисторах.

Предлагаемое устройство для реализации функциональных зависимостей значительно расширяет область применения фоторезисторов, обеспечивая при этом высокую стабильность характеристик и надежность в работе.

Это достигается тем, что между источником питания и одним из входов схемы сравнения включен функциональный преобразователь, содержащий один из электродов фоторезистора.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства для реализации зависимости коэффициента передачи устройства по закону на фиг. 2 — блок-схема устройства для реализации линейной зависимости величины сопротивления фоторезистора от управляющего напряжения; на фиг. 3 — блок-схема устройства для осуществления изменения величины сопротивления фоторезистора по закону.

Яф—

3+

U, у тах

На фиг. 1 — 3 приняты следующие обозначения:

1 — электрод Рф, фоторезистора; 2 — осветитель; 8 — электрод R@, фоторезистора; 4—

15 источник питания; 5 — функциональный преобразователь; б и 7 — постоянный резистор

8 — схема сравнения; 9 — усилитель с коэффициентом усиления Ку; 10 — клемма подключения напряжения управления Ь ; 11 — клемма подключения входного напряжения; 12— постоянный резистор Я>, .18 — клемма выхода

U,„„; 14 — земляная клемма; 15 — постоянный резистор R<, 1б — регулирующий элемент;

17 — элемент сравнения; 18 — клемма подклю25 чения опорного напряжения Ц,; 19 — постоянное сопротивление Rp, 20 — усилитель постоянного тока.

Во входной цепи устройства (см. фиг. 1) к клеммам 11 и 14 подключен делитель напряжения из постоянного резистора 12 и одного из электродов фоторезистора, 272682

Выходное напряжение снимается с клеммы 18.

Коэффициент передачи по напряжению входной цепи определяется величиной сопротивления электродов фоторезистора, зависящей от светового потока осветителя 2.

Схема обеспечивает зависимость коэффициента передачи схемы от управляющего напряжения по закону гиперболы, для чего другой электрод 8 фоторезистора включается в цепь функционального преобразователя, обеспечивающего постоянное напряжение в точке а.

Напряжение, снимаемое с точки в, через резистор б поступает на схему 8 сравнения, на другой вход которой через резистор 7 подается напряжение управления с клеммы 10. Разность токов через схему 8 поступает на усилитель 9, изменяющий величину напряжения на осветителе таким образом, чтобы благодаря новому значению светового потока осветителя и собственно величине сопротивления 8 свести эту разность к нулю, т. е. при равенстве резисторов б и 7 добиться равенства напряжения .в точке в напряжению управления на клемме 10.

При равенстве сопротивлений 12 и 15 и вследствие идентичности сопротивлений фоторезистора коэффициент передачи по напряжению во входной цепи равен обратной величине коэффициента передачи по напряжению в цепи b — а — 8 — 14 функционального преобразователя 5. Зависимости, реализованные в устройстве, выражаются следующим образом: у вых Ф) у (1)

Uâ.õ ф, + о

1 о+ ф, ь — а )

Рф

Uy 1х

Ку где 1„— ток через осветитель 2;

Ку — коэффициент усиления усилителя 9.

При достаточно большом Ку имеем: 1ь 6 ь . у ц

Ri

Тогда

U„а )о + )ф, у

Uy )пах ф) К

Я

1 ф, + Ro где Uу — 100 в, а = 3 10-З, Р = 3,2. 10-з

Значение (см, фиг. 2) сопротивления R4,Ä фоторезистора линейно связаны с величиной управляющего напряжения U„. Схема регулирования величины светового потока осветителя 2 идентична разобранной выше, однако функциональный преобразователь в этом случае претерпевает значительные изменения— он состоит из усилителя 20 постоянного тока, ф, Uo выхво = о

20 где U, выходное напряжение усилителя выхоо

20 постоянного тока, выхво

При достаточно большом коэффициенте усилия Ку усилителя 9

U „=U.

30 вы ав у

Откуда

R4,, = Яф, — " — aUy, а = const.

RÎ 1х о

35 В случае (см. фиг. 3), когда напряжение источника 4 поступает непосредственно на сопротивление 8 фоторезистора и затем на вход схемы 8 сравнения, где полученная величина тока сравнивается с током управления, посту40 пающим с клеммы 10 через постоянное сопротивление 7 на другой вход схемы 8. Схема 1б регулирования величины светового потока устанавливает такое значение последнего, чтобы разность токов управления и тока через

45 сопротивление 8 фоторезистора стремилась к нулю, обеспечивая тем самым требуемую за.висимость величины сопротивления 1 фоторезистора от напряжения управления С .

Аналитически зависимости приобретают сле50 дующий вид:

1х

Ку коэффициенте усиUî у ф, л, При достаточно большом ления

Uo гЬ

1 м. Е и следовательно, 60

Ф вЂ” Ф

Уу

Ц ) + Уотн где

Uy

Утах

65 имеющего электрод 8 в цепи обратной связи, на вход которого подается постоянное напряжение U, от источника 4 питания через сопротивление 19. Напряжение с выхода усилителя

5 20 постоянного тока через резистор б поступает на вход схемы 8, на другой вход которой подается напряжение управления U с клеммы 10 через резистор 7.

Схема регулирования величины светового

10 потока стремится свести разность этих токов к нулю. При равенстве значений сопротивлений б и 7 и .в силу равенства сопротивлений двухэлектр одного фоторезистора получается линейная зависимость величны сопротивления

15 1 фоторезистора от напряжения управления U

Аналитически зависимости имеют следующий вид:

272682

,ииг.

Предмет изобретения

Устройство для реализации функциональных зависимостей, содержащее двойной фоторезистор, осветитель и замкнутую схему регулирования величины светового потока, выполненную в виде источника питания, соединенных последовательно схемы сравнения и выходного усилителя, подключенного ко axdду осветителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, между источниками питания и од5 ним из входов схемы сравнения включен функциональный преобразователь, содержащий один из электродов фоторезистора.

Редактор Т. Горшкова

Составитель T. В. Озерова

Техред Л. В. Куклина Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 2243/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2