Функциональный преобразователь

Союз Советскит Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23.Х.1970 ( 1490597/18-24)с присоединением заявки1490598/18-24 М. Кл. Ст 06 д 7/20 иорите омитет по делам зобретеиии и открытипри Совете МииистровСССР Опубликовано 20 Л 11.1973. Бюллетень1 Дата опубликования описания 29.И 11.1973 ДК 681.335,5,058Автор зобретен Е. И. Загудаев Заявитель йбышевский политехнический институт им. В, В, Куйбыше ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯстроиства к роду входного Известны функциональные преобразователи для возведения в квадрат и извлечения квадратного корня, содержащие терморезисторный измерительный мост, в одну диагональ которого включен источник постоянного опорного напряжения, а другая диагональ подключена ко входу усилителя, общий зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света, к фото- резистору, к одному из полюсов источника входного напряжения и к одному из входных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем терморезистивный слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически связанным с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилителя и с одним из подвижных контактов переключателя, другой подвижный контакт переключателя подключен к друтому полюсу источника входного напряжения, а неподвижные контакты переключателя попарно соединены с источником света и фоторезистором.Это позволило повысить точность выполнения операций возведения в квадрат и извлечения квадратного корня и обеспечить нечувствительность у тапряжения.Схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит терморезисторный измерительный мост 1, в одну диагональ которого включен источник 2 постоянного опорного напряжения, другая диагональ подключена ко входу усилителя 3, общий зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света 4, к фоторезистору 5, к одному из полюсов источника 6 входного напряжения и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель 7, причем ерморезистивный сл,н терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором 5, оптически связанным с источником света 4, друтой выходной зажим устройства соединен с выходным зажимом усилителя 3 и с одним из подвижных контактов переключателя 7, другой подвижный контакт переключателя 7 подключен к другому полюсу источника б входного напряжения, а неподвижные контакты переклю чателя 7 попарно соединены с источником света 4 и фоторезистором 5.Устройство работает следующим образом.Выполнение операции возведения в квадратосуществляется так: при изменении напряже ния на источнике б входного напряжения соот3ветственно изменяется тепловая мощность, рассеиваемая на фоторезисторе 5, что влечсг за собой изменение температуры самого фото- резистора 5.С изменением температуры фоторезистора 5 соответственно изменяется температура терморезистора тсрморезисторного измерительного моста, находящегося в тепловом контакте с фоторезистором б. Изменение сопротивления терморезистора вызывает разбалансировку терморезисторного измерительного моста. Напряжение разбалансировки подается на вход усилителя 3, который своим выходным напряжением изменяет яркость источника свсга 4 так, чтобы мощность, рассеиваемая на фото- резисторе, оставалась постоянной вследствие изменения сопротивления фоторезистора под действием источника света 4.Элекрическая мощность, потребляемая фоторезистором в установившемся тепловом режиме, равна тепловой мощности рассеяния. Следовательно, при постоянной температуре фоторезистора электрическая мощность, потребляемая им, также постоянна.Между напряжением Сна источнике света 4 и сопротивлением фоторезистора для данных условий существует определенная функциональная зависимость:вых - 1( хф)Подставляя вместо Рф его значение, получимвых - Ге Увх - напряжение на фоторезисторе 5,Р - мощность, рассеиваемая на фоторезисторе 5,Рф - сопротивление фоторезистора 5.1Если обозначить - =К=сопз 1, то полуР чим следующее соотношениеУ,=(КУ,),где К - постоянный для данной мощности коэффициент пропорциональности.Выполнение операции извлечения квадратного корня осуществляется следующим образом.При изменении входного напряжения Ьвх соответственно изменяется яркость источника света 4, что влечет за собой .изменение сопротивления фоторезистора 5. С изменением сопротивления фоторезистора 5 соответственно изменяется ток через фоторезистор 5 и, следовательно, и мощность рассеяния на нем. При изменении мощности изменяется и температура фоторезистора 5, а следовательно, и температура терморезистора терморезисторного измерительного моста, находящегося в тепловом контакте с фоторезистором 5.Изменение сопротивления терморезистора вызывает разбалансировку термоизмерительного моста 1. Напряжение разбалансировки 3746194подается на вход усилителя 3, выходное напряжение которого подается на фоторезистор 5 так, чтобы мощность, рассеиваемая на нем, оставалась постоянной. Электрическая мощ 5 ность, потребляемая фоторезистором 5 в установившемся тепловом режиме, равна тепловой мощности рассеяния. Следовательно, при постоянной температуре фоторезистора 5 электрическая мощность, потребляемая им, будег 10 также постоянной.Ц 2р выхЯфОтсюда сопротивление фоторезистора будет15 иметь видр выхЦ 2ф -Ргде Йф - сопротивление фоторезистора;20 вых - выходное напряжение;Р - мощность, выделяющаяся на фоторезисторе,Между напряжением Увх на источнике све 25 та 4 и сопротивлением фоторезистора дл данных условий существует определенная функциональная зависимость: яф=(и), ЗО Поэтому можно написать вх) = Р Отсюда. живых= 1 Р(вх). З 5 Обозначим /Р=К, так как Р=сопз 1,где К - постоянный для данной мощности коэффициент пропорциональности.Тогда Увых=К Р (вх)40Предмет изобретенияФункциональный преобразователь для возведения в квадрат и извлечения квадратного 45 корня, содержащий терморезисторный измерительный мост, в одну диагональ которого включен источник постоянного опорного напряжения, а другая диагональ подключена ко входу усилителя, общий зажим которого сое динен с шиной нулевого потенциала, подключенной к источнику света, к фоторезистору, к одному из полюсов источника входного напряжения и к одному из выходных зажимов устройства, и двухполюсный переключатель, 55 отличающийся тем, что, с целью повышенияточности выполнения операций возведения в квадрат и извлечения квадратного корня и обеспечения нечувствительности к роду входного напряжения, в нем терморезистивный 60 слой терморезистора одного плеча измерительного моста размещен в непосредственном тепловом контакте с фоторезистором, оптически связанном с источником света, другой выходной зажим устройства соединен с выход 65 ным зажимом усилителя и с одним из подРедактор Т. Иванова Корректор А, Степанова Заказ 2346/2 Изд.598 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 вижных контактов переключателя, другой подвижный контакт переключателя подключен к другому полюсу источника входного напряжения, а неподвижные контакты переключателяпопарно соединены с источником света и фоторезистором.