SU506025A1 - Делительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике, может быть использовано в устройствах автоматики и измерительной техники.

Известны делительные устройства, содержащие (Последовательно соединенные нагрузочный резистор, конденсатор неременной емкости в виде двух параллельных пластин и источник напр жени  делимого.

В этих устройствах обратной зависимости задаетс  профилем пластины коаденсатора . точное изготовление которой св зано с технологическими трудност ми и практически «евыполнимо.

В св зи с этим таким устройством присуща низка  точность делени . Кроме того, дл  воспроизведени  функции зависимости необходимо механически перемещать одну пластину конденсатора относительно другой - неподвижной , что снижает быстродействие устройства .

Использование же электрического привода дл  перемещени  пластины «а .сравнительно больщие рассто ни  в данных устройствах неизбежно усложн ет схему, а также вызывает увеличение габар|Итов и рост потреи.;1 емой мощности.

Цель изобретени  - упрощение устроГства и .повышение его точности.

В .предлагаемом устройстве подвижна 

пластина конденсатора своей средней точкой прикреплена к дополнительно введенному элементу управлени  емкостью конденсатора в виде шарнирно закрепленного биморфа. к которому подсоедпиен источник напр жени  делител .

На чертеже представлена схема устройства .

Делительное устройство состоит из резистора , конденсатора переменной емкости, пласти1на 2 которого неподвижна, а пластина 3 механически св зана с элементом управлени  емкостью в виде биморфа, образованного металлической пластиной 4 и т ьезоэ.лектрпческой пластиной 5. Ко входным клеммам 6, 7 подсоединен источник напр жени  делимого. Делитель, задаваемый посто нным лапр женнем L.-, прикладываетс  к клеммам 8 и 9. Выходна  вел11чина снимаетс  с клемм 10, П.

Работает устройство следующим образом.

Переменное напр жение возбуждени  U (делимое), приложенное к клеммам 6 и 7, распредел етс  .между резистором и конденсатором в .соответствии с их сопротивлением. При этом .выходное иаггр женне ив;,,х (частное), снимаемое с клемм 0, И, представл ет собой падение напр жени  переменного тока на резисторе и лри условии, что емкостное сопротивление намного больше сопротивлени  резистора;

вых - h

е и,

напр жение делимого;

R сопротивление резистора;

S площадь пластин конденсатора; относительна  диэлектрическа 

Е СО проницаемость коьгделсатсра; - циклическа  частота сигнала воз5ужде:-п-1 ;

h рассто ние между лластк-иамн

конденсатора.

Известно, что прогиб шарнирно закрепленного биморфа, содержащего пьезоэлектрическую и металлическую пластины, при приложении к, ним посто нного напр жени  измен етс  линейно:

h k- и ,

где k - коэффициент, характеризующий электромеханические свойства пьезокерамийи;

7 - посто нное напр жение, прикладываемое -к пьезоэлектрической пластине биморфа.

А так как прогиб биморфа равен рассто нию между пластинами конденсатора, то выходное напр жение

О г/

,a

(посто нна  величина дл 

где Ко

KOiJKpeTHoro устройства).

Анализ выщепрпведениого выражени  показывает , что каждому значению посто нного напр жени  и делител , приложенному к клеммам 8, 9, соответствует вполне определенное значение выходного переменного сигнала . Максимальное значение выходого сигнала будет при отсутствии посто нного напр жени  (h - минимально возможное). С ростом L рассто ние между пластинами конденсатора увеличиваетс , а следовательно возрастает его емкостное сопротивление, что, в свою очередь, приводит к уменьшению падени  напр жени  на резисторе. Выходной сигнал и: меи етс  но зависимости емкости конденсатора от рассто ни  между пластинами .

Форм у л а изобретени 

Делительное устройство, содержащее иослеловательно соединенные нагрузочный резистор , копде} сатор переменной емкости в виде двух параллельных пластип, источник напр жени  делимого, отличающеес  тем, что, с целью его упрощени  и повыщепи  точлости, подвижна  пластина конденсатора своей средней точкой прикреплена к дополнительно введенному элементу управлени  емкостью конденсатора в {виде.щарпирно закрепленного би.морфа, к .которому подсоединен источник нагар жени  делител .