SU67116A1 - Photoelectric method of differentiation of functions - Google Patents
Photoelectric method of differentiation of functionsInfo
- Publication number
- SU67116A1 SU67116A1 SU9610A SU9610A SU67116A1 SU 67116 A1 SU67116 A1 SU 67116A1 SU 9610 A SU9610 A SU 9610A SU 9610 A SU9610 A SU 9610A SU 67116 A1 SU67116 A1 SU 67116A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- graph
- photocell
- differentiation
- functions
- film
- Prior art date
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Приближенное значение производной какой-либо функции гожно получить на основании следующих соображений.The approximate value of the derivative of any function can be obtained on the basis of the following considerations.
Пусть речь идет о функцииLet it be a function
y-/W(1)y- / W (1)
Если эту функцию нанести в виде графика и затем сдвинуть его вдоль оси х на некоторую величину Д X, то очевидно отрезки, иараллельные оси у, заключенные между графиками, т. е. кривыми у f(x) И ij - f (х + х), представ т собой приращени двух соседних ординат ;//, и //,i кривой (I), отсто щих на х друг от друга (фиг. 1 чертежа).If this function is plotted as a graph and then shifted along the x axis by some value D X, then the segments, and parallel to the y axis, enclosed between the graphs, i.e., y f (x) and ij - f (x + x ), represent the increments of two adjacent ordinates; //, and //, i of curve (I), separated by x from each other (Fig. 1 of the drawing).
Откладыва эти разности в огфеделенном масштабе в ос х By postponing these differences on an axed scale
(Дх в данном случае const) и X, получим с известным приближением значение производной данной функции у f (х).(Dx in this case const) and X, we obtain with a known approximation the value of the derivative of this function y f (x).
Практически эти соображени можно реализовать способом, составл юшим п)едмет данного изобретени .Practically, these considerations can be implemented in a manner that is composed of n) of the present invention.
График диференцируемой функции наноситс на пленку при помощи плоского пера, удерживаемого в неизменном положении относительно плоскости бумаги, а затем перемещают график перед поперечной к направлению перемещени графика щелью, расположенной между источником света и фотоэлементом, с целью изменени освещенности фотоэлемента в зависимости от той составл ющей толщины линии графика, котора практически пропорциональна величине первой производной.The graph of the differentiable function is plotted on the film with a flat pen held in an unchanged position relative to the paper plane, and then the graph is moved in front of the slot transverse to the direction of movement of the graph, located between the light source and the photocell, in order to change the photocell illumination depending on the thickness of the photocell. line graph, which is almost proportional to the magnitude of the first derivative.
Сущность изобретени более подробно по сн етс дальнейщим описанием и чертежом, на фиг. 1 - 7 которого изображены схемы и детали аппаратов, осуществл ющих предлагаемый способ, . а также по снительные диаграммы.The invention is explained in more detail by the further description and drawing, in FIG. 1 - 7 of which diagrams and parts of apparatus are shown that implement the proposed method,. as well as explanatory diagrams.
На прозрачной пластинке или On a transparent plate or
y пленке А (фиг. 2) вычерчиваетс график у f (х) плоским пером, больщее измерение которого а должно все врем перемещатьс параллельно оси х.The film A (Fig. 2) draws a graph y f (x) with a flat pen, the larger dimension of which must always move parallel to the x axis.
Если вз ть элемент графика в увеличенном масщтабе (фиг. 3), то нетрудно видеть, что отрезок вертикали , заключенный между верхней и нижней границами контураIf we take an element of the graph in an enlarged scale (Fig. 3), then it is easy to see that the vertical segment enclosed between the upper and lower boundaries of the contour
iZ X-f ,,.i)X-fAv, (2) где ) - толщина пера.iZ X-f ,,. i) X-fAv, (2) where) is the thickness of the pen.
Пропуска график перед узкой пделью В посто нного сечени , сделанной в непрозрачной пластинке С и освещаемой-пучком света посто нной интенсивности, будем дл каждого момента иметь дл светового потока выражение (фиг. 4):The skip graph in front of a narrow section B of a constant cross section made in an opaque plate C and an illuminated-beam of light of constant intensity, for each moment will have an expression for the luminous flux (Fig. 4):
7 -/ о 1 (о Q - До),7 - / about 1 (about Q - Do),
где / - интенсивность света, 5о - площадь щели, AS - площадь элемента графика, вырезаема щелью.where / is the light intensity, 5o is the area of the slit, AS is the area of the graph element, cut out by the slit.
Принима этот элемент за пр моугольник с измерени ми о (шири ,на щели) и Л/, получим дл потока F, воспринимаемого фотоэлементом Ф, значениеTaking this element for a rectangle with dimensions o (width, at the slit) and L /, we obtain for the flux F perceived by the photocell F, the value
F I (Sg - а А I).F I (Sg - a A I).
Зна из равепства (2), получаем:Knowing of equality (2), we get:
(So-ол- гД /У; /а (I - Х-Д2/) 1(; (Г-Лу). (So-OL-GD / U; / a (I-X-D2 /) 1 (; (G-Lou).
Принима характеристику фотоэлемента пр молинейной, т. е. счита Accepting the photocell characteristic of a linear, i.e. counting
i kiE /CiA-gF IcF,i kiE / CiA-gF IcF,
где- (- ток, даваемый фотоэлементом , Б - освещенность, к, и к - conMt, получим дл тока фотоэлемепга значение i kla (,where- (is the current given by the photocell, B is the illumination, k, and k is conMt, we get i kla for the photocell current, (,
что при / const дает г с (Г - д у).that with / const gives r with (G - d y).
При этом способе ток, даваемый фотоэлементом Ф, нронорциопалеи I-Д /, где /, вообще говор , значительно больи1е Д1/, что может отразитьс на точности работы устройства.With this method, the current given by the photocell F is nronoriopalea I-D /, where /, generally speaking, it is much more than D1 /, which may affect the accuracy of the device.
Дл получени пропорциональности S; можно-включить второй фотоэлемент по схеме позитииного преобразовани или жй(фиг. Б) вз ть пленку, покрытую непрозрачным слоем (например, сажей); в таком случае перо будет играть роль плоской лопаточкн, снимающей непрозрачный слой, и таким образом изображение кривой будет представлено прозрачной линией на непрозрачном фоне.To obtain proportionality S; it is possible to turn on the second photocell according to the positin transformation scheme or the liquid one (Fig. B) to take a film covered with an opaque layer (for example, carbon black); in this case, the pen will play the role of a flat spatula, removing the opaque layer, and thus the image of the curve will be represented by a transparent line on an opaque background.
Независимо от способа нанесени кривой нндикатор градуируетс таким образом, что нуль шкалы соответствует значению площади светового потока или (Z-Х) или 52 о А, т. е. когда вырезаемый щелью элемент кривой параллелен оси X (Аг/. 0).Regardless of the way the curve is applied, the indicator is calibrated so that the scale zero corresponds to the value of the luminous flux area or (Z-X) or 52 oA, i.e. when the curve-cut element is parallel to the X-axis (Ar / 0).
В приборе, изображенном на фиг. 2, обозначено Д - оптическа система, фокусирующ,а световой поток F на катод фотоэлемента Ф.In the device shown in FIG. 2, marked D - optical system, focusing, and the light flux F on the cathode of the photocell F.
Описанный способ позвол ет получить приближенное значение производной данной функции по абсолютной величине. Путем некоторого усложнени возможно добитьс получени алгебраических значений.The described method allows to obtain an approximate value of the derivative of this function in absolute value. By some complication, it is possible to achieve algebraic values.
По предлагаемому способу можно осу1цествить автоматическое диференцирование какой-либо функции , непрерывно вычерчиваемой самописцем.According to the proposed method, it is possible to realize the automatic differentiation of any function continuously drawn by the recorder.
Пусть прозрачна пластинка или пленка перемещаетс с некоторой посто нной скоростью у,, (фиг. 6).Let the transparent plate or film move with a constant velocity y, (Fig. 6).
В перпендикул рном направлении движетс перо, причем ;его перемеще1П1е , благодар системе передачи , пуст)) будет процорцнопалыю величине у, нроизводна которой подлежи г онределению.The feather moves in the perpendicular direction, and, moving it, thanks to the transmission system, is empty)) will be the foreground logging y, whose derivative is subject to determination.
Перо, очевидно, вычертит на пластинке график, уравнение которого будет:The pen will obviously draw a graph on the plate, the equation of which will be:
y f (О.y f (O.
В каждый момент времени между переносной у,, и абсолютной и скорост ми пера существует соотнонгение:There is a correlation between the portable and the absolute and the speeds of the pen at any time:
V r,tg с/.(3)V r, tg with /. (3)
где а - угол, образуемый касательной к кривой графика в данной точке с осью / или, что то же самое, вектором относительной скорости и,, с той же осью.where a is the angle formed by the tangent to the curve of the graph at a given point with the axis / or, which is the same, the vector of relative velocity and, with the same axis.
Рассмотрим на фиг. 3 в увеличенном виде элемент графикаConsider in FIG. 3 enlarged graph element
..
Отрезок4 /, заключенный между верхней и нижней границами кривой , равенThe segment 4 / enclosed between the upper and lower boundaries of the curve is equal to
ii A-)-atgaii A -) - atga
ИЛИ, подставл сюда из (3), получим:OR, substituted here from (3), we get:
, . ay , ay
av AZ X4-- :X4-- av AZ X4--: X4--
v,v,
A - толщина a A - thickness a
пера,pen,
где ширина, с const,where is the width, with const,
искома скорость.target speed.
Использовать зависимость (4) дл определени и можно с помощью прибора, изображенного на фиг. 7 и в основном аналогичного прибору на фиг. 2.Dependence (4) can be used to determine and can be done using the instrument shown in FIG. 7 and generally similar to the device in FIG. 2
Прозрачна пленка А, сматыва сь с барабана М, навиваетс на барабан Ж , вращающийс с посто нной скоростью.The transparent film A, coiling off the drum M, is wound on the drum W rotating at a constant speed.
Перпендикул рно к направлению движени пленки перемещаетс плоское перо Р, причем его перемещени пропорциональны величине у, производную которой нужно найти.Perpendicular to the direction of movement of the film, the flat feather P moves, and its displacements are proportional to the value of y, the derivative of which needs to be found.
Пленка с вычерченным на ней графиком у f(t) проходит перед узкой щелью В, освещаемой источником света посто нной интенсивности .A film with a graph drawn on it at f (t) passes in front of a narrow slit B, illuminated by a light source of constant intensity.
Если повторить сделанные выше выкладки, то получим, что ток.If you repeat the above calculations, we get that current.
даваемый фотоэлементом Ф, будет равенgiven by the photocell F, will be equal to
i Ci (/. - C.I.).i Ci (/. - C.I.).
a - егоa - him
где C| и Со - носто нные.where c | and the Constituents.
- -
Дл получени более точного ре dt зультата можно применить указанные выше способы получени пропорциональности S f V.To obtain a more accurate result dt, you can apply the above methods for obtaining proportionality S f V.
Предмет изобретени Subject invention
Фотоэлектрический способ диференцировани функций, отличающийс тем, что график диференцируемой функции нанос т на пленку прн номощи плоского пера, удерживаемого в неизменном положении относительно плоскости бумаги, а затем перемещают график перед поперечной к направлению перемещени графика щелью, расположенно между источником света и фотоэлементом, с целью изменени освещенности фотоэлеMeiiTa в зависимости от той составл ющей толщины ЛИНИИ графика, котора практически пропорциональна величине первой производной .A photoelectric method of differentiation of functions, characterized in that the graph of the differentiable function is applied to a film of a flat pen held in an unchanged position relative to the paper plane, and then the graph is moved in front of the slot transverse to the direction of movement of the graph, between the light source and the photocell, with the aim changes in the photoelement of MeiiTa depending on the component of the thickness of the LINE graph, which is almost proportional to the value of the first derivative.
9 tfлх9 tflh
,rr
tt
Фиг. 5FIG. five
Фиг. бFIG. b
ТГ-ТTG-T
yf(t)yf (t)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU9610A SU67116A1 (en) | 1945-04-25 | 1945-04-25 | Photoelectric method of differentiation of functions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU9610A SU67116A1 (en) | 1945-04-25 | 1945-04-25 | Photoelectric method of differentiation of functions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU67116A1 true SU67116A1 (en) | 1945-11-30 |
Family
ID=48246789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU9610A SU67116A1 (en) | 1945-04-25 | 1945-04-25 | Photoelectric method of differentiation of functions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU67116A1 (en) |
-
1945
- 1945-04-25 SU SU9610A patent/SU67116A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU67116A1 (en) | Photoelectric method of differentiation of functions | |
SU1327801A3 (en) | Device for measuring light transmission | |
US2098326A (en) | Calculating device | |
US2829824A (en) | Automatic computer | |
US2484735A (en) | Extinction type exposure meter with automatic eye sensitivity compensation | |
US1664454A (en) | Aircraft ground-speed indicator | |
US1345702A (en) | Joseph louis boutin | |
SU84115A1 (en) | Small deformation indicator | |
SU444961A1 (en) | Method for determining magnitude of image distortion | |
SU113904A1 (en) | Flame temperature measurement method | |
SU107387A1 (en) | Photoelectric device for installing light with color cinema photo printing | |
SU146509A1 (en) | Optical device for measuring and recording vibrations | |
US3167606A (en) | Apparatus for eliminating correlation interference | |
SU60744A1 (en) | Device for counting angles in goniometers | |
SU456977A1 (en) | The method of controlling linear and angular displacements of the surface | |
SU461730A1 (en) | Method for determining the position of the cornea pole of an optical section of the eye | |
SU387208A1 (en) | DEVICE TO CONTROL DEFLECTION | |
SU67384A1 (en) | Device for isolating and recording components of complex oscillatory processes | |
SU1281877A1 (en) | Measuring device | |
SU417688A1 (en) | ||
SU397745A1 (en) | METHOD OF RESEARCH OF OPTICAL INHOMOGENICITY | |
SU438867A1 (en) | Device to control surface straightness | |
SU659901A1 (en) | Inclination angle measuring device | |
SU1451543A1 (en) | Differential transportation apparatus | |
GB967486A (en) | Improvements in or relating to photographic cameras |