SU374619A1 - Функциональный преобразователь - Google Patents

Description

1

Известны функциональные преобразователи дл  возведени  в квадрат и извлечени  квадратного корн , содержащие терморезисторный измерительный мост, в одну диагональ

которого включен источник посто нного OQOpного напр жени , а друга  диагональ подключена ко входу усилител , общий зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала , подключенной к источнику света, к фоторезистору , к одному из полюсов источника входного напр жени  и к одному из входных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель .

Предложенное устройство отличаетс  от известных тем, что в нем терморезистивный слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически св занным с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилител  и с одним из подвижных контактов переключател , другой подвижный контакт переключател  подключен к другому п люсу источника входного напр жени , а неподвижные контакты переключател  попарно соединены с источником света и фоторезисюром .

Это позволило повысить точность выполнени  операций возведени  в квадрат и извлечени  квадратного корн  и обеспечить нечувствительность устройства к роду входного напр жени .

Схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит терморезисторный измерительный мост 1, в одну диагональ которого включен источник 2 посто нного опорного напр жени , друга  диагональ подключена ко входу усилител  3, общий зажим которого соедипен с шиной нулевого потенциала, подключенпой к источнику света 4, к фоторезистору 5, к одному из полюсов источника 6 входного напр жени  и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель 7, причем ерморезистивный

терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором 5, оптически св занным с источником света 4, другой выходной зажим устройства соединен с выходным

зажимом усилител  5 и с одним из подвижных контактов переключател  7, другой подвижный контакт переключател  7 подключен к другому полюсу источника 6 входного напр жени , а неподвижные контакты переключател  7 попарно соединены с источником света 4 и фоторезистором 5. Устройство работает следующим образом. Выполнение операции возведени  в квадрат осуществл етс  так: при изменении напр жени  на источнике 6 входного напр жени  соответственно измен етс  теплова  адощность, рассеиваема  на фоторезисторе 5, что влечсг за собой изменение температуры самого фото,резистора 5.

С изменением температуры фоторезистора 5 соответственно измен етс  температура терморезистора тсрморезисторного измерительного моста, наход щегос  в тепловом контакте с фоторезистором 5. Изменение сопротивлени  терморезистора вызывает разбаланснровку терморезисторпого измерительного мосга. Напр жение разбалансировкИ подаетс  на вход усилител  3, который своим выходным напр жением измен ет  ркость источника свега 4 гак, чтобы мощность, рассеиваема  на фоторезисторе , оставалась посто нной вследствие изменени  сопротивлени  фоторезистора под действием источника света 4.

Элекрлческа  мощность, потребл ема  фоторезистором в установившемс  тепловом режиме , равна тепловой мощности рассе ни . Следовательно, при посто нной температуре фоторезистора электрическа  мощность, потребл ема  им, также посто нна.

Между напр жением 6вых на источнике света 4 и сопротивлением фоторезистора дл  данных условий, существует определенна  функциональна  зависимость:

вых /().

Подставл   вместо его значение, получим и - f

- I J .

Ьвх - напр жение на фоторезисторе 5,

Р - мощность, рассеиваема  на фоторезисторе 5, Кф - сопротивление фоторезистора 5.

Если обозначить - /( const, то получим следующее соотнощение

/Лых Г(%х),

где /С - посто нный дл  данной мощности коэффициент пропорциональности.

Выполнение операции извлечени  квадратного корн  осуществл етс  следующим образом .

При изменении входного напр жени  вх соответственно измен етс   ркость источника света 4, что влечет за собой изменение сопротивлени  фоторезистора 5. С изменением сопротивлени  фоторезистора 5 соответственно измен етс  ток через фоторезистор 5 и, следовательно , и мощность рассе ни  на нем. При изменении мощности измен етс  и температура фоторезистора 5, а следовательно, и температура терморезистора терморезисторпого измерительного моста, наход щегос  в тепловом контакте с фоторезистором 5.

Изменение сопротивлени  терморезистора вызывает разбалансировку термоизмерительного моста /. Напр жение разбалансировки

подаетс  на вход усилител  3, выходное папр жение которого подаетс  па фоторезистор 5 так, чтобы мощность, рассеиваема  на нем, оставалась посто нной. Электрическа  мощность , потребл ема  фоторезистором 5 в установивщемс е тепловом режиме, равна тепловой мощности рассе ни . Следовательно, при посто нной температуре фоторезистора 5 электрическа  мощность, потребл ема  им, будет также посто нной.

Р f X QJJgJ

Ф

Отсюда сопротивление фоторезистора будет иметь вид

п вых

ф

где ф - сопротивление фоторезистора; вых - выходное напр жение;

Р - МОЩНОСТЬ, выдел юща с  на фоторезисторе .

Между напр жением UBX на источнике света 4 и сопротивлением фоторезистора ДЛ5 данных условий существует определенна  функциональна  зависимость:

/(вх).

Поэтому можно написать

/72 вых

f()

Р

Отсюда t/Bbrx KP/(t/Bx).

Обозначим Y Р К, так как P const,

где К - посто нный дл  дайной мощности коэффициент пропорциональности. Тогда К

Пр.едмет из,обретени 

Функциональный преобразователь дл  возведени  в квадрат и извлечени  квадратного

корн , содержащий терморезисторный измерительный мост, в одну диагональ которого включен источник посто нного опорного напр жени , а друга  диагональ подключена ко входу усилител , общий зажим которого соедипен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света, к фоторезистору, к одному из. полюсов источника входпого папр жени  и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель,

отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности выполнени  операций возведени  в квадрат и извлечени  квадратного корн  и обеспечени  нечувствительности к роду входпого напр жени , в нем терморезистивный

слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически св занном с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилител  и с одним из под

вижных контактов переключател , другой подвижный контакт переключател  подключен к другому полюсу источника входного напр жени , а неподвижные контакты переключател  попарно соединены с источником света и фоторезистором .