Устройство для выполнения алгебраических операций
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
11 11 544973
Союз Советских
Социалистических
Респтбчик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.74 (21) 2032370/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4
Дата опубликования описания 15.02.77 (51) М Кv G 06G 7, 12
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УД К 681.335 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Р. Д. Моцонашвили, В. И. Абашишвили и E П. Хлебин
Институт кибернетики АН Грузинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ
ОПЕРАЦИЙ
Предлагаемое устройство относится к области аналоговой и измерительной техники.
Известны устройства для выполнения алгебраических операций, выполненные по компенсапионной схеме, содержащие две электромагнитные системы с датчиками Холла (1, 2).
Точность выполнения операций такими устройствами невысока из-за наличия нелинейной зависимости магнитной индукции от тока возбу>кдения, и круг решаемых ими задач ограпичивается выражением
У1 Ug з
Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для выполнения алгебраических операций, содержащее основной и дополнительный электромагниты с тремя датчиками Холла каждый, причем выходы первого и второго датчиков соединены через "åðâûé усилитель с первой обмоткой основного электромагнита, выходы третьего и четвертого датчиков подключены через второй усилитель к токовому выводу четвертого датшка, а выходы пятого и шестого датчиков через третий усилитель — к второй обмотке основного электромагнита (3). Однако круг решаемых таким устройством задач также огранпчивается указанным выражением.
Цель изобретения — расширение класса решаемых задач.
С этой целью мапштопровод основного электромагнита выполнен в виде двух О-образных контуров, имеющих общий стержень, причем первый и пятый датчики Холла рас5 положены в зазорах крайних стержней, а третий датчик — в запоре общего стержня магнитопровода.
Принципиальная схема устройства приведена на фиг. 1, на фиг. 2 изображен впд магнп10 топровода.
Устройство содержит основной электромагнит 1, магнитопровод которого выполнен в виде двух О-образных контуров. Общий стержень магнитопровода имеет зазор, гнутри ко15 торого установлен датчик 2 Холла. Датчики 3 и 4 Холла расположены в зазорах крайних стержней. В воздушном зазоре дополнительного электромагнита 5 размещены датчики 6, 7 и 8 Холла. Выходы датчиков 3 и 6 включе20 ны встречно и подсоединены к входу усилителя 9, а выход усилителя — к обмотке 10 электромагнита 1. Аналогично, выходы датчиков 4 и 8 включены встречно и подключены к входу усилителя 11, а выход этого усилп25 теля — к обмотке 12 электромапшта 1. Датчики 2 и 7 соединены встречно и подключены к входу усилителя 13, выходом связанного с токовым выводом датчика 7.
Обозначим через В мапштную индукцию
30 электромагнита.
Пусть через датчики 3, 6, 4, 8, 2 текут вход544973 U, У, ) {6) 5
20 ные токи 4, 4, з, L4, 4. В результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 3 и 6, усилителем 9, обмоткой 10, в зазоре 0-образного магнитопровода устанавливается такая индукция BI — g>IB>, при которой выполняется условие
К, {B) — g„Bÿ) i, = КзВс з (1) где К< и К вЂ” коэффициенты преобразования соответствующих датчиков;
gqI — коэффициент, учитывающий степень влияния индукции В на датчик 3. Аналогично, в результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 4 и 8, усилителем 11 и обмоткой 12 в соответствующем зазоре магнитопровода устанавливается такая индукция Bg — g»BI, прп которой выполняется условие
Кв (Вз — g,  ) Lç — К4ВЗ 4 (2) где Кз и К4 — коэффициенты преобразования соответствующих датчиков;
g» — коэффициент, учитывающий степень влияния индукции В> на датчик 4.
В результате действия контура обратной связи, состоящего из датчиков 2, 7 и усилителя 13, в датчике 7 протекает такой ток i, при котором выполняется условие
К,(В, +В,) iс К,В,i, (3) где Кз и К6 — коэффициенты преобразования датчиков 2 и 7 соответственно.
Решая уравнение (1) и (2) относительно
В1 и В, а также принимая g» g I=g из-за симметричности магнитопровда, для i получим
%з (K2 >з + 4 4 (4)
Кс(1 — а) % 4 К4 iç j
Включив в Цепь токов (ь i, iз, i4, сз, i сопротивления RI. R, Яз, R4 R5 R соответственно, для напряжения на этих сопротивлениях выражение (4) переписывается в виде
> с Ke (Rt >я 2
Rs Кс (1 — g) k Ra KI Й1
4 R3 4 1 (Ц. 3 R4 > 3
Подобрав сопротивления так, чтобы выполнялись условия RIA2 —— R2KI, R3K4 — Я4Кз, 25
Лз K; = Rg .К6 (1 — g), выражение (5) переписываетсяя в виде
Как видно из этого выражения, устройство реализует операцию умножения входного напряжения на сумму двух членов, каждый из которых представляет частное из двух входных напряжений. В частном случае, когда
UI — — О, выражение (б) принимает вид
Ц 1 (З
U4 что совпадает с операциями, выполненными устройством-прототипом.
Положительный технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в снижении веса, габаритов, а также стоимости изготовления, так как количество содержащихся элементов в пем меньше, чем в известных устройствах.
Формула изобретения
Устройство для выполнения алгебраических операций, содержащее основной и дополнительный электромагниты с тремя датчиками
Холла каждый, причем выходы первого и второго датчиков Холла соединены через первый усилитель с первой обмоткой основного электромагнита, выходы третьего и четвертого датчиков Холла подключены через второй усилитель к токовому выводу четвертого датчика
Холла, выходы пятого и шестого датчиков
Холла через третий усилитель соединены с второй обмоткой основного электромагнита, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, магнитопровод основного электромагнита выполнен в виде двух 0-образных контуров, имеющих общий стержень, причем первый и пятый датчики Холла расположены в зазорах крайних стержней, а третий датчик Холла расположен в зазоре общего стержня магнитопровода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авт. св. N 278234, кл. G 06G 7/16, 1967.
2. Патент США Мс 3413455, кл. 235 — 194, 1968.
3. Авт. св. Кс 397921, кл. G Обй 7/16, 1971 (прототип).
