Функциональный преобразователь
О П И С А Н И Е 3746I9
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскит
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 23.Х.1970 (№ 1490597/18-24) с присоединением заявки № 1490598/18-24
Приоритет
Опубликовано 20Л11.1973. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 29Х1П.1973
М. Кл. G 06K 7/20
Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 681.335.5.058 (>088.8) Автор изобретения
Е. И. Загудаев
Заявитель
Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ
КВАДРАТНОГО КОРНЯ
Известны функциональные преобразователи для возведения в квадрат и извлечения квадратного корня, содержащие терморези"торный измерительный мост, в одну диагональ которого включен источник постоянного опорного напряжения, а другая диагональ подключена ко входу усилителя, общий зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света, к фоторезистору, к одному из полюсов источника входного напряжения и к одному из входных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем терморезистивный слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически связанным с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилителя и с одним из подвижных контактов переключателя, другой подвижный контакт переключателя подключен к другому полюсу источника входного напряжения, а неподвижные контакты переключателя попарно соединены с источником света и фоторезистором.
Это позволило повысить точность выполнения операций возведения в квадрат и извлечения квадратного корня и обеспечить нечувствительность устройства к роду входного напряжения.
Схема устройства приведена на чертеже.
Устройство содержит терморезисторный измерительный мост 1, в одну диагональ которого включен источник 2 постоянного опорного напряжения, другая диагональ подключена ко входу усилителя 8, общий зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света 4, к фоторезистору 5, к одному из полюсов источника б входного напряжения и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный nep"- a ovares 7, гричем .ерморезистивный сл и терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором 5, оптически связанным с источником света 4, друтой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилителя 8 и с одним из подвижных контактов переключателя 7, другой подвижный контакт переключателя 7 подключен к другому полюсу источника б входного напряжения, а неподвижные контакты переклю25 чателя 7 попарно соединены с источником света 4 и фоторезистором 5.
Устройство работает следующим образом.
Выполнение операции возведения в квадрат осуществляется так: при изменении напряже30 ния на источнике б входного напряжения соот3 ветственно изменяется тепловая мощность, рассеиваемая на фоторезисторе 5, что влечсг за собой изменение температуры самого фоторезистора 5.
С изменением температуры фоторезистора
5 соответственно изменяется температура терморезистора тсрморезисторного измерительного моста, находящегося в тепловом контакте с фоторезистором 5. Изменение сопротивления терморезистора вызывает разбалансировку терморезисторного измерительного мосга. Напряжение разбалансировки под1ется на вход усилителя 3, который своим выходным напряжением изменяет яркость источника свсга 4 так, чтобы мощность, рассеиваемая на фоторезисторе, оставалась постоянной вследствие изменения сопротивления фоторезистора под действием источника света 4.
Элекрическая мощность, потребляемая фоторезистором в установившемся тепловом режиме, равна тепловой мощности рассеяния.
Следовательно, при постоянной температуре фоторезистора электрическая мощность, потребляемая им, также постоянна.
Между напряжением UÄÄÄ па источнике света 4 и сопротивлением фоторезистора для данных условий существует определенная функциональная зависимость: вы» — f (ф).
Подставляя вместо Рф его значение, получим вых — f
U, напряжение на фоторезисторе 5, P — мощность, рассеиваемая на фоторезисторе 5, Рф — сопротивление фоторезистора 5.
Если обозначить — =A=const, то полуP чим следующее соотношение
У,„„= f (КУ,„), где К вЂ” постоянный для данной мощности коэффициент пропорциональности.
Выполнение операции извлечения квадратного корня осуществляется следующим образом.
При изменении входного напряжения Ь соответственно изменяется яркость источника света 4, что влечет за собой .изменение сопротивления фоторезистора 5. С изменением сопротивления фоторезистора 5 соответственно изменяется ток через фоторезистор 5 и, следовательно, и мощность рассеяния на нем. При изменении мощности изменяется и температура фоторезистора 5, а следовательно, и температура терморезистора терморезисторного измерительного моста, находящегося в тепловом контакте с фоторезистором 5.
Изменение сопротивления терморезистора вызывает разбалансировку термоизмерительного моста 1. Напряжение разбалансировки
374619
4 подается на вход усилителя 8, выходное напряжение которого подается на фоторезистор
5 так, чтобы мощность, рассеиваемая на нем, оставалась постоянной. Электрическая мощ5 ность, потребляемая фоторезистором 5 в установившемся тепловом режиме, равна тепловой мощности рассеяния. Следовательно, при постоянной температуре фоторезистора 5 электрическая мощность, потребляемая им, будег
10 также постоянной.
Ц2
P = "" = const.
Яф
Отсюда сопротивление фоторезистора будет
15 иметь вид р вы» ц2 ф
1 где Йф — сопротивление фоторезистора;
20 UÄ, — выходное напряжение;
Р— мощность, выделяющаяся на фоторезисторе, Между напряжением U,» на источнике све25 та 4 и сопротивлением фоторезистора дл данных условий существует определенная функциональная зависимость:
R@ = f (U2») .
30 Поэтому можно написать (/2
f (вх) =
Отсюда. U»,»= Jl Pf(U»).
35 Обозначим Р=К, так как P=const, где К вЂ” постоянный для данной мощности коэффициент пропорциональности.
ТОГда Увы»=К J t(U2»).
Предмет изобретения
Функциональный преобразователь для возведения в квадрат и извлечения квадратного
45 корня, содержащий терморезисторный измерительный мост, в одну диагональ которого включен источник постоянного опорного напряжения, а другая диагональ подключена ко входу усилителя, общий зажим которого сое50 динен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света, к фоторезистору, к одному из полюсов источника входного напряжения и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель, 6S отличающийся тем, что, с целью повышения точности выполнения операций возведения в квадрат и извлечения квадратного корня и обеспечения нечувствительности к роду входного напряжения, в нем терморезистивный
60 слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически связанном с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выход.
65 ным зажимом усилителя и с одним из под
374619
Составитель Ю. Козлов
Техред 3. Тараненко
Редактор Т. Иванова
Корректор А, Степанова
Заказ 2346/2 Изд. № 598 Тираж 647 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 вижных контактов переключателя, другой подвижный контакт переключателя подключен к другому полюсу источника входного напряжения, а неподвижные контакты переключателя попарно соединены с источником света и фоторезистором.
