Устройство для деления электрических величин

библи<. -. :;.! т.,а4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3686l3

Сова Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 11Х,1971 (¹ 1658373/18-24) М. Кл. 6 06g 7/16 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26Л.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 27.Ш.1973

Комитет по делам иаобретений и открытий при Сосете Мииистрсе

СССР

УДК 681.335.513(088,8) Авторы изобретения

Заявитель

И. Л. Таубии, Я. А. Авенс-Авенинь и А. К. Вилимасс

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к аналоговым вычислительным приборам, применяемым в технике автоматического управления.

Известно устройство для деления электрических величин, содержащее обычное одноквадрантное устройство для деления модулей электрических величин и логическую схему для деления знаков этих величин.

Логическая схема усложняет устройство и снижает надежность его работы при нулевом значении частотного от деления электрических величин, так как на .грани це между отрицательным и положительным значениями частного элемента логической схемы переключаются для получения нужного знака на выходе. Кроме того, у известного устройства оба входа и выход гальванически связаны.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и гальваническое разделение входных и выходных, цепей. Достигается она тем, что в предлагаемом устройстве логометрический узел с подвижным магнитом снабжен зеркальной системой, имеющей параллельные, направленные в противоположные стороны,,поверхности отражения, расположенной на подвижной части этого узла, и фотоэлектрическим преобразователем, преобразующим тангенс угла, поворота магнита относительно магнитной оси пары катушек, подключенных ко входу сигнала делителя, в напряжение.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 иллюстрируется деление с учетом знаков электрических величин.

5 Устройство содержит логометрический узел с поперечной парой электромагнитных катушек 1, подключенной ко входу сигнала делимого х, и продольной парой катушек 2, подсоединенной ко входу сигнала делителя у. В

10 точке пересечения магнитных осей пар катушек на свободно вращающейся оси 8 расположен постоянный миниатюрный магнит 4.

К оси 8 ппррииккррееппллеенны ы ддвва а ззееррккаала 5 и 6, которые образуют зеркальную систему с парал15 лельными, направленными в,противоположную сторону, поверхностями отражения. Подобная зеркальная система может быть выполнена в виде одного зеркала с двумя поверхностями отражения. Подвижную часть

20 логометрического узла, состоящую из оси 8, магнита 4, зеркал 5 и 6, погружают в демпфирую щее масло. Для упрощения чертежа на фиг. 1 это не показано. Делящее устройство содержит также осветительную лампоч25 ку 7 и фотоэлектрический преобразователь 8 с двумя фотоэлементами 9.

Луч, испускаемьш лампочкой 7, отражается от одного из зеркал 5 или 6 в зависимости от положения магнита 4 (при положении

30 магнита, изображенном на фиг. 1, — от зеркала 5) и падает на фотоэлементы 9. Если

368613 магнит ориентирован вдоль пары катушек 2, отраженный световой луч распределяется между фотоэлементами по ровну, и выходное напряжение фотоэлектрического преобразователя 8 равно нулю.

Устройство работает по следующему принципу. При поступлении напряжения делимого х по поперечной паре катушек 1 проходит ток

1ь который наводит между этими катушками вдоль их магнитной оси магнитный поток

Фь пропорциональный напряжению делимого х, причем с изменением полярности напряжения х направление,потока Ф меняется на противоположное. Подобным образом, при поступлении сигнала делителя у ток 1, проходящий по продольной паре катушек 2, наводит магнитный поток Ф, по величине и направлению соответствующий величине и знаку сигнала делителя у. Вектор результирующего магнитного потока Ф равен сумме векторов потоков Ф и Ф .

Ф, +Ф, =Ф.

По направлению потока Ф ориентируется магнит 4, поворот которого относительно магнитной оси пары катушек 2 на угол а, обра— ). зованный векторами Ф и Ф (а=Ф, Ф ), вызывает .поворот — луча лампочки 7, отраженного от зеркала 5, перераспределение света между фотоэлементами 9 и появление на выходе фотоэлектрического преобразователя

8 напряжения 1вых

При работе делящего устройства в первом квадранте (см. фиг. 2), т. е. при положительных сигналах делимого (+х) и делителя (+у), поворот магнита 4 на угол а вызывает поворот отраженного от зеркала 5 — луча на угол 2а и смещения светового пятна по плоскости, перпендикулярной вектору Ф, на расстояние Х. Это смещение принимается за положительное (+Х) .

Таким образом, в первом квадранте соблюдается следующее соответствие знаков:

+х, +у — -+Х, во втором квадранте: — х, +у — - Х, в третьем и четвертом квадрантах постоянный магнит 4 занимает повернутое на на 180 положение, световой луч отражается от зеркальца б, а соотношение знаков величин х, у, Х следующее:

+х, — у — >,; — х, — у- +Л.

Смещение светового пятна л равно

k=d tg 2a, где d — расстояние от зеркальца 5 до плоско5 сти перемещения светового пятна.

Для значений а(3 можно принять:

tg 2а —— . 2 tg а так как

tgn = Ф то

15 =2d =А,—, (Ф, У где 4 — коэффициент пропорциональности.

20 Фотопреобразователь 8 преобразует смещение светового, пятна Х в напряжение U, пропорциональное по величине Х и с полярностью, соответствующей знаку Х

+U,„,= +k,),, 25 где 4 — коэффициент, преобразования.

Таким образом, +U,„,= -й —, V

30 где k М2.

Фотопреобразователь может быть выполнен по любой схеме, важно, чтобы преобра35 зование смещения светового пятна в напряжение было линейным.

Предмет изобретения

Устройство для деления электрических .величин, содержащее осветительную лампу и фотоэлектрический преобразователь с двумя

45 фотоэлементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и гальванического .разделения входных и выходных цепей, оно содержит продольную и поперечную пары электромагнитных катушек, в точке пересече50 ния магнитных осей которых размещены на вращающейся оси магнит и два зеркала, поверхности отображения которых параллельны и направлены противоположно, причем фотоэлементы фотоэлектрического преобразователя,размещены в поле отражения зеркал.

Редактор Б. Федотов

Составитель Т. Озерова

Техред Л. Грачева

Корректоры; С. Сатагулова и В. Жолудева

Заказ 619/12 Изд. № 185 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2