SU955121A1 - Суммирующее устройство - Google Patents

Description

(54) СУММИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к аналоговым вычислительным устройствб1м, предназначено дл  cy миpoвaни  нескольких электрических сигналов и может быть испопт: зовано, например, в аппаратуре гармони ческого анализа различных процессов, в частности дл  исследовани  несташгонарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов в аэродинамических трубах методом вынужденных колебаний.

Известны вычислительные устройства, использующие серийные операционные усилители аналоговых вычислительных машин 11 .

Недостатками устройств  вл ютс  сравнительна  сложность электрической схемы, громоздкость конструкции, существенна  энергоемкость, невысока  точность при низких уровн х суммируемых сигналов, а также специфические трудности сопр жени  с конкретной существующей а1шар атурой гармонического анализа дл  аэродинамических экспериментов .

Известны также суммирующие устройства , базирующиес  на электричесюк мостах с чувствительными элементами, например, фоторез сторами, реализующие свойство одинарных (четьфехплечных) мостов Посто нного тока - осуществл ть суммирование функций изменени  сопро- тивлений элементов активных плеч каждои своей половины, кратких слагаемым

IQ сигналам, причем управл ющим воздействием  вл етс  механическое перемещение 2 .

Недостатками подобных устройств  вл ютс  необходимость в дополнительных

15 электромеханических преобразсжател х; что, соответственно, усложн ет их конструкцию , особенно с ростом числа каналов суммировани , и внос т в исходный результат амплитудно-фазо-частотные

20 искажени .

Claims (4)

1. Известны также аналоговые вычислительные устройства, в которых входные электрические сигналы измен ют оптическую плотность электрооптическнх светофильтров , включенных в преобразукшгие мосты, а сами светофильтры распс ожены на пути луча света перед фоторезисторами , формирующими выходной сигнал з Недостатком устройства  вл етс  наличие в них механического модул тора, который не ,позвоп ет обеспечить высоко го быстродействи  и достаточной точкюсти . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етб Густройство дл  суммировани  сигналов, содержашее суммирующий мост на фоторезйсторах в камодом плече, которые оптически св заны с соответствующими выходами осветительных блоков, перва  диагональ суммирующего моста соединена с источником посто нного напр жени , а втора   вл етс  выходом устройства, и суммируемых сигналов, при этом в нем осветительные блоки выполнены в виде дифференциальных мостов, в смежные плечи которых включены реаксторы и источники света, перва  диагональ -суммирующего моста соединена с первыми диагонал ми дифференциальных мостов, вторые диагонали которых подключены к соответствующим источникам суммируемых сигналов, причем источники света и соответствующие фоторезисто ры с ъ мирующего моста образуют оптоэлектронные пары, кажда  из которых размещена в соответствующей секции све тонепроницаемого корпуса 4 . Существенным недостатком этого уст ройства  вл етс  низка  точность работы особенно при суммировании нескольких сигналов. Это св зано с нелинейностью характеристик излучени  источников света дифференциальных мостов осветительных блоков. Сравнительно сложной  вл етс  конструктивна  реализаци  устройс ва в св зи с необходамостью обеспечени разделени  световых трастов образуемых 01ггоэлектрО1шых пар, кроме того, не отличающа с  компактностью. Невысока надежность используемых источников света при их работе в динамическом режиме , что негативно отражаетс  на рабо тоспособности устройства, при этом наличие большого их числа приводит к сштабкам из-за температурных фпуктуадай . Цель изобретени  - повышение точнос ти работы суммирух цего устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в суммируквцее устройство, содержа щее преобразующие мосты, в первую пар 214 смежных плеч каждого из которых включены ограничительные резисторы, первые диагонали преобразующих мостов соединены с выходами соответствующих источников суммируемых сигналов, а вторые диагонали подключены к соответствующим выходам источника посто нного напр жени , суммирующий мост, СОСТОЕШШЙ КЗ двух ограничительных резисторов первого и второго фоторезисторов, включенных в смежные плечи, одна диагональ суммирующего моста подключена к соответствующим выходам источника посто нного напр жени , а втора  диагональ св зана с входами индикатора суммы, и источник света, во вторую пару смежных плеч всех преобразукадих мостов введены соответ- . ственно первый и второй электрооптические светофильтрьц причем первые и вто- рые электрооптические светофильтры установлены последовательно между источником света и соответственно первым и вторым фоторезисторами сумхиирующего моста, а источник света выполнен с посто нной интенсивностью излучени . На фиг. 1 дана структурна  схема суммирующего устройства; на фиг. 2 оптоэлектронный узел. Суммирующее устройство содержит р д преобразующих мостов 1 с ограничительными резисторами 2 и электроопткческими светофильтрами 3 в смежных плечах, первые диагонали которых соединены с соответствующими источниками 4 суммируемых сигналов, а вторые диагонали ; подключены к выходам источника 5 посто нного напр жени , суммирующий мост 6 с ограничительными резисторами 7 и первым и вторым фоторезисторами 8 и 9 в смежных плечах, перва  диагональ которого подключена к источнику 5 посто нного напр жени , а втора  диагональ соединена с индикатором 10 суммы, и источник 11 света посто нной интенсивностью излучени . Электрооптические светофильтры 3 образуют два последовательных набора, каждый из которых включает элементы идентичных (по знаку воспри ти ) плеч преобразующих мостов 1. Электрооптический узел (фиг. 2) устройства состоит из размещенных в едином корпусе осветител  11, снабженного конденсатором 12, служащим дл  создани  равномерного светового потока, двух наборов электрооптпческих светофильтров 3, преобразующих мостов 1 и фогорезисторов 8 и 9 суммирующего моста 6. Электрооптические светофильтры 3 рас- положены послойно в наборах, через которые соответствуюшие фоторезисторы 8 и 9 суммирующего моста б оптически сопр жены с источником 11 света. Работа суммирующего устройства осуществл етс  следующим образом. В исходном состо нии преобразующие мосты 1 и суммирующий мост 6 наход тс  в -сбалансированном режиме, т.е. когда сигналы с источников 4 не подаю с  в устройство, индикатор 1О суммы показывает ноль. При поступлении суммируемых сигналов в преобразующие мосты 1 происходит изменение оптической плотности (пр зрачности) их электрооптических свето- фильтров 3, причем противофазно (дифференциально ) в разных смежных плечах. За счет того, что все электрооптические светофильтры 3 последовательно послойно совмещены в двух набора: расположенных в электрооптг1ческом узле устрой ства между осветителем 11 и фоторезис торами 8 и 9 суммирующего моста 6, это приводит к пропорциональным изменени м световых потоков, падающих на фоторезисторы 8 и 9, и соответственно их сопротивлений. В результате происходит разбаланс моста 6 и на его выходе получаем сигнал, кратный сумме поступающих на вход устройства слагаемых сигналов, фиксируемый индикатором 1О. Работе устройства присуща высока  точность, прежде всего, в св зи с рацио нальным применением в преобразующих мостах 1 электрооптических светофильтров 3, обладающих. хорошими динамическими свойствами. Этому способствует также достигнутый в электрооптическом узле устройства благопри тный температурный режкм. Расположение всех элек- трооптических светофильтров 3 в двух последовательных (послойных) наборах исключает паразитное взаимовли ние дру на друга каналов суммируемых сигналов. В целом устройство выдел етс  высокой чувствительностью, сравнительной просто той, так как базируетс  на четыреххшечных мостах посто 1шого тока, удобно в настройке и в эксплуатащга, обладает хорошей надежностью работы. Формула изобретени  Суммирующее устройство, содержащее преобразующие мосты, в первую пару смежных плеч каждого из которых включены ограничительные резисторы, первые диагонали преобразующих мостов соединены с выходами соответствующих источников суммируемых сигналов, а вторые диагонали подключены |с соответствутсицим выходам источника посто нного напр жени , суммирующий мост, состо щий из двух ограничительных резисторов и первого и второго фоторезисторов, включенных в смежные плечи, одна диагональ суммирующего моста подключена к соответствующим выходам источника посто нного напр жени , а втора  диагональ св зана с входами индикатора суммы, и источник света, отличающеес  тем,, что, с целью повышени  точности работы, во вторую пару смежных плеч преобразующих мостов включены дополнительно введенные соответственно первый и второй электрооптические светофильтры, причем первые и вторые электрооптические светофильтры установлены последовательно между источником света и соответственно первым и вторым фоторезисторами суммирующего моста, а источшпс света выполнен с посто нной интенсивностью излучени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение дл  исследовани  систем автоматического регулировани . М., ГИФМЛ, 1963, с. 62,
2. 2.Патент США N 3300630, кл.235-194, опублкк. 1967.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2933427/18-24, кл, Q.06 G 9/ОО, 30.05.8О. .
4. 4. Авторское свидетельство СССР Me 783812, кл. Q 06 О 9/00, 1979 (прототип).