SU572797A1

SU572797A1 - Device for raising electric signals to second power

Info

Publication number: SU572797A1
Application number: SU7502193496A
Authority: SU
Inventors: Валерий Александрович Молодкин; Юрий Федорович Мухопад
Original assignee: Новосибирский Электротехнический Институт Связей
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-09-15

Description

1one

Изобретеннс отноентс к аналоговой вычнслнтельной техннке. Устройство может быть использовано дл вычнслепи квадрата напр жени посто нного тока в специализированных вычислительных устройствах автоматизированных систем управлени техиологнческими нропессам.The invention is related to analog computing technology. The device can be used to calculate the square of the DC voltage in the specialized computing devices of the automated control systems of the technological nropess.

Известно устройство дл возведени в квалТ,рат электрического сигнала, содержащее фотогальваническнй усилитель с двум фоторезисторами ,, каждый 3 которых включен в одио из нлеч соответствующего резнстивного моста. Одни днагонал мостов подключены соответственно к уснлнте.тю п к узлу стабнлнзированного псточннка напр жени , а их другие диагонали соединены последовательно и через резистор подключены к фотогальваническому уснлнтелю 1.A device is known for erecting a TL, an electric signal, comprising a photovoltaic amplifier with two photoresistors, each 3 of which is included in one of the corresponding resistive bridge. Some bridges of the bridges are connected, respectively, to the plug-in unit to the node of the stabilized voltage, and their other diagonals are connected in series and connected via a resistor to the photovoltaic unit 1.

Наиболее блнзким техннчеекнм решеннем к данному изобретепню вл ете уетройетво дл возведени в квадрат электрического сигнала , содержан1,ее уетановленные на одной оптнческой оен неточпик параллельных еветовых лучей н фогорезиетор, между которыми расиоложены металлизированные изолированные нрозрачиые пластины, соединенные с иеточником входного снгиала и погруженные в диэлектрнческий сосуд с ;хидкостыо, н выходной согласующий нреобразователь, нодключеиный к фоторезистору 2.The most sophisticated solution to this invention, which is designed for squaring an electrical signal, contains 1, which are placed on a single optical beam parallel to the European rays, between which metallized, insulated blue plates, and the cross-sections are cross-sectioned, and the cross sections are made. with; hidkostyo, n output matching converter, but the key to the photoresistor 2.

Недостаткамн известных устройств вл ютс малый рабочий диапазои, ограииченна точность и высока стоимость, обусловленна больгпнм числом элементов.The disadvantages of the known devices are the small working range, the limited accuracy and the high cost due to the large number of elements.

Цель 113обретен11 - расширение рабочего дианазона входного электрнчеекого сигнала и новышение точности работы устройства. Это достигаетс в предлагаемом устройстве дл возведенн в квадрат электрического сигнала тем, что в ием металлизированные изолироBaiHJbie нрозрачные иластнны установлены на рассто нии каннлл рного зазора, диэлектрический сосуд выполиен герметичным и заиолнеи диэлектрической иеирозрачной жидкостью, мениск которой совмещен с оптической осью источника иараллельных световых лучей.The goal of 113 acquisitions11 is the expansion of the operating dianzone of the input electrical signal and the increase in the accuracy of the device. This is achieved in the proposed device for squaring the electric signal by the fact that in it metallized isolators are installed at the distance of the cannllar gap, the dielectric vessel is made of airtight and filled with a dielectric and transparent liquid, which is combined with the optical source of the source and the rest of the body.

На чертеже ноказана иринциииальиа схема иредлагаемого Зстройства возведени в квадрат электрического сигнала.The drawing shows the irrationally and diagrams of the proposed Square squared electrical signal.

Устройство содержит металлизированные изолированные прозрачные пластины 1, источник 2 входного сигнала, диэлектрический сосуд 3, заполнеииый диэлектричеекой иепрозрачной жидкоетью, источник 4 параллельных световых лучей, фоторезистор 5 и выходной согласующий иреобразователь 6. Фоторезиетор включен в обратную св зь операционного усилител , на основе которого может быть, нанрнмер, выполнен выходной согласующий преобразователь, включающий, кроме того,The device contains metallized insulated transparent plates 1, an input source 2, a dielectric vessel 3, filled with a dielectric and a transparent fluid, a source of 4 parallel light rays, a photoresistor 5 and an output matching converter 6. The photoresistor is included in the operational amplifier feedback, on the basis of which , nanrnmer, made output matching converter, including, in addition,

источник опориого напр жени с потенциалом Ей и подстроечные резисторы Rz, RaУстройство работает следующим образом.a source of voltage with the potential of Her and trimming resistors Rz, Ra The device operates as follows.

В соответствии с принципом действи устройства , основанном на электростатическом эффекте подъема жидкости в капилл рном зазоре, рабочий режим фоторезистора 5 устанавливаетс на линейном участке.In accordance with the principle of operation of the device, based on the electrostatic effect of lifting liquid in the capillary gap, the operating mode of the photoresistor 5 is set to a linear portion.

При подаче входного напр жени f/вх от источника 2 высота капилл рного столба диэлектрической иепрозрачной жидкости между металлизированными изолированными прозрачными пластинами 1 увеличиваетс на величину h, определ емую соотношениемWhen the input voltage f / in from source 2 is supplied, the height of the capillary column of the dielectric and transparent liquid between the metallized insulated transparent plates 1 is increased by the value of h, determined by the ratio

S-1, и;,S-1, and ;,

k-Ul,, k-ul ,,

h h

8-Kgi: rf28-kgi: rf2

где 8 - диэлектрическа проницаемость диэлектрической непрозрачной жидкости, т - ее плотность; g - ускорение свободного падени , d - рассто ние между металлизированными изолированными прозрачными пластинами. Соответственно перекрываетс чувствительна поверхность фоторезистора 5, что приводит к пропорциональному увеличению его сопротивлени по формулеwhere 8 is the dielectric constant of the dielectric opaque liquid, t is its density; g is the acceleration of free fall, d is the distance between the metallized insulated transparent plates. Accordingly, the sensitive surface of the photoresistor 5 overlaps, which leads to a proportional increase in its resistance by the formula

K, + k,h R,+k,-k,-UL K, + k, h R, + k, -k, -UL

где Ro - начальное сопротивление фоторезистора . При этом напр жение на выходе 7 согласующего преобразовател 6 имеет видwhere Ro is the initial resistance of the photoresistor. In this case, the voltage at the output 7 of the matching converter 6 has the form

// /7 3 /вых- о( J- /7 / 0 1 jftКз // / 7 3 / exit (J- / 7/0 1 jftKz

((

рпpn

Если : - , то моделирующа зависиRI RIf: -, then the simulation depends on R

мость имеет видthe bridge looks like

/7 Д ift / 7 d ift

t- вых - п t-out - n

-вх - -о а L-BX -in - -o L-BX

Л1L1

где /Ьз . where

RIRI

откуда следует, что данное устройство не имеет принципиальной погрешности.whence it follows that this device has no fundamental error.

В данном устройстве рабочий диапазон ограничиваетс лишь напр жением тепловогоIn this device, the operating range is limited only by the thermal voltage.

пробо между металлизированными изолированными прозрачными пластинами, которое при ,6 мм составл ет несколько киловольт . Это обсто тельство позвол ет использовать устройство в системах автоматическогоa breakdown between the metallized insulated transparent plates, which, at, 6 mm is a few kilovolts. This circumstance allows the use of the device in automatic

управлени мощными энергетическими установками , в частности дл вычислени квадрата напр жени в системе управлени магнетронами плазмохимических установок.control of powerful power plants, in particular for calculating the square of the voltage in the magnetron control system of plasma chemical installations.

Claims

1. USSR author's certificate JYe 337791, cl. G 06G 7/20, 1970.

2. Borovikov S. V. et al. Electrochemical information converters, ed. "The science,

M., 1966, p. 59, fig. 37.

R