Многоустойчивый накопительный элемент

с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР 23) Приоритет Опубликов 0,10.76. Бюллетень40 53) УДК 681,32.66та опубликования описания 20.10.76. И. Арефьев, А. Н. Крештал, А. А. Ромащев и Г, В. федин Ордена Ленина институт проблем управления71) Заявите 4) МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ НАКОПИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении магнитных реверсивных гистерезисных счетчиков, адаптивных элементов, в усредняющих устройствах для средств статистических измерений и т, д.Известны многоустойчивые накопительные элементы, содержащие трансфлюксор и формирующий сердечник, прошитые управляющими обмотками 1, 2.Один из известных многоустойчивых накопительных элементов содержит трансфлюксор, обмотка управления которого подключена к выходной обмотке формирующего сердечника 11, Недостаток элемента - нелинейная зависимость выходного напряжения от входных сигналов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является многоустойчивый накопительный элемент, который содержит, как и предложенный, трансфлюксор и формирующий сердечник из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), обмотку управления трансфлюксора, нанесенную на неразветвленном участке магнитопровода, соединенные последовательно с ней выходную обмотку формирующего сердечника и обмотку обратной связи, проходящую через одно из малых отверстий трансфлюксора, прошитое также обмотками подготовки и форсированного перемагничивания, причем последние соединены последовательно с одноименными обмотками формирующего сердечника 2.Известный многоустойчивый накопитель ный элемент обеспечивает повышенное числоустойчивых состояний прп практически линейной зависимости выходного напряжения от числа импульсов форсированного перемагничивания, Однако указанная зависимость в та ком элементе имеет нереверсивный характер.Цель изобретения - расширение областиприменения известного многоустойчивого накопительного элемента.Это достигается путем того, что в много устойчивый накопительный элемент, содержащий трансфлюксор и формирующий сердечник из материала с ППГ, обмотку управления трансфлюксора, нанесенную на неразветвленном участке магнитопровода, соединенные по.20 следовательно с ней выходную обмотку формирующего сердечника и обмотку обратной связи, проходящую через одно из малых отверстий трансфлюксора, прошитое также обмотками подготовки и форсированного пере магничивания, причем последние соединеныпоследовательно с одноименными обмотками формирующего сердечника, включен дополнительный формирующий сердечник с обмоткой форсированного перемагничивания, соединен ной с входными клеммами элемента, обмоткой55 00 05 подготовки и выходной обмоткой, связанными соответственно последовательно согласно и последовательно встречно с одноименными обмотками элемента,На чертеже схематически изображен предлагаемый многоустойчивый накопительный элемент (пунктиром выделен известный много- устойчивый накопительный элемент).Многоустойчивый накопительный элемент содержит трансфлюксор 1, основной и дополнительный формирующие сердечники 2 и 3, изготовленные из материала с ППГ и выполняющие функцию источников импульсов напряжения с фиксированной вольт-секундной площадью. Одно из малых отверстий (например, а) трансфлюксора 1 и сердечник 2 прошиты последовательно соединенными обмотками 4 и 5 форсированного перемагничивания (записи), сердечник 3 - обмоткой 6 форсированного перемагничивания (записи), а отверстие а трансфлюксора и оба сердечника - также последовательно соединенными обмотками 7, 8, 9 подготовки, К обмотке 10 управления, нанесенной на неразветвленную часть магнитопровода трансфлюксора, подключены последовательно через резистор 11 встречно включенные выходные обмотки 12 и 13 сердечников 2 и 3, а такгке обмотка 14 обратной связи, проходящая через отверстие а трансфлюксора. Через отверстие Ь трансфлюксора проходят обмотки считывания 15 и выхода 16, а через отверстие с - обмотка 17 смещения, предотвращающая переблокировку трансфлюксора. Обмотка 18 сброса (установки в нуль) нанесена на неразветвленную часть магнитопровода,Работает элемент следующим образом.ПОСЛЕ ПрИХОда ИМПуЛЬСа тОКа СбрОСа 1 св В обмотку 18 трансфлюксор оказывается заблокированным, т. е, участки магнитопровода вокруг отверстий а и Ь не перемагничиваются из одного насыщенного состояния в другое под действием приложенных к ним соответствующих м.д.с. Это обеспечивается тем, что амплитуда переменного тока считывания сп, текущего по обмотке 15, ограничена такой величиной, что образуемое этим током поле недостаточно для перемагничивания магнитопровода вокруг большого отверстия, а импульсы тока форсированного перемагничивания (записи) 1+зап создают поле, направление которого совпадает с направлением остаточной намагниченности внешней перемычки вокруг отверстия а. В обмотки 7, 8, 9 подается постоянный ток подготовки 1,. Величина магнитного поля, создаваемого этим током, достаточна для перемагничивания всего объема материала вокруг малого отверстия полностью открытого трансфлюксора и недостаточна для перемагничивания вокруг большого отверстия. Направления токов 1 п, 1 зап и 1 со на чертеже показаны стрелками. Под действием тока подготовки 1 п сердечники 2 и 3 и материал вокруг отВерстия а находятся в исходных насыщенных состояниях. При поступлении в обмотки 4 и 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 импульса тока форсированного перемагничи- ВаНИЯ 1+зап СЕРДЕЧНИК 2 бЫСТРО ПЕРЕМЯГНИЧИ- вается (материал вокруг отверстия а не перемагничивается, т. е. трансфлюксор полностью заблокирован) и в обмотке 12 наводится короткий импульс напряжения с фиксированной вольт-секундной площадью фз.который практически целиком прикладывается к многовитковой обмотке 10 управления. В результате остаточный поток Ф, в неразветвленной части магнитопровода трансфлюксора получает НЕКОТОРОЕ ПОЛОжИтЕЛЬНОЕ ПРИРаЩЕНИЕ +Офсст, противоположное направлению остаточного потока заблокированного трансфлюксора.После прекращения импульса тока форсированного перемагничивания сердечник 2 под действием тока подготовки начинает возвращаться в исходное состояние.Достаточную линейность восходящей ветви накопительной характеристики (т. е, участка увеличения выходного напряжения накопительного элемента) получают при помощи компенсационного источника импульсов напряжения (импульсов обратной связи), роль которого выполняет отверстие а трансфлюксора. Его выходная обмотка 14 (обмотка обратной связи) поключена последовательно в цепь управления, По мере увеличения числа импульсов форсированного перемагничивания сердечника 2 трансфлюксор все больше открывается и величина вольт-секундной площади импульсов напряжения, возникающих на обмотке 14, увеличивается, Соответствующим выбором числа витков обмотки 14 можно в широких пределах варьировать величину компенсирующих импульсов напряжения и тем самым менять характер зависимости величины остаточного потока Ф, от числа импульсов 1+з, При соответствующем выборе числа витков в обмотке 14 можно получить линейное увеличение остаточного потока Ф, в функции ЧИСЛа ИМПУЛЬСОВ 1зап, В КаЧЕСТВЕ аНВЛОГОВО- го параметра, однозначно определяющего зна- ЧЕНИЕ ОСТВТОЧНОГО ПОТОКа Фаст, УДОбНО ИСПОЛЬ- зовать среднее значение выходного напряжения, индуцируемого в обмотке 16, Это напряжение при неразрушающем считывании опредЕЛяЕтСя ЗаВИСИМОСтЬЮ Уа=2 Ы 6(С 1 гсст+Г 11) где Ф, - максимальное значение остаточного потока в трансфлюксоре, вз - число витков обмотки 16,- частота тока считывания. Экспериментальные исследования показывают, что нисходящая ветвь накопительной характеристики оказывается достаточно линейной (погрешность нелинейности составляет примерно 1 - 3) без введения компенсационных импульсов. Поэтому для осуществления реверса (обратного хода) накопительного элемента достаточно использовать лишь один формирующий сердечник. При поступлении импульсов тока форсированного перемагничиВаиня 1 - з,в ОбМОтКу 6 СЕрдЕЧНИКа 3 ОСтатОЧ- ный поток Фаст в неразветвленной части маг. нитопровода трансфлюксора получает отрица533985 Г гсч пп оставитеаь Ю, Розент Техред 3, Тараненк едактор И. Грузо ектор Изд, М 1694 Государственного коз 1 пт по делаз 1 изобретеш 13035, Москва, Ж, РаТираж 723та Совета Миний и открытийушская наб., д,Заказ 226811ЦНИИПИ одппс в СССР Типография, пр. Сапунова, 2 тельные приращения - оФост и напряжение Ьв начинает уменьшаться.Экспериментальные исследования многоустойчивых накопительных элементов на трансфлюксорах различных типоразмеров показали, что число стабильных состояний достигает порядка 100 при коэффициенте нелинейности около 1- - ЗЪ. Формула изобретения Многоустойчивый накопительный элемент по авт. св, ЛЬ 267217, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он содер кит дополнительный формирующий сердечник с обмоткой форсированного перемагничивания, соединенной с входными клеммами элемента, обмоткой подготовки и выходной обмоткой, соединенными соответственно 5 последовательно согласно и последовательновстречно с одноименными обмотками элемента. 10 Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе:1. Боярченков М. А. и др. Магнитные элементы на разветвленных сердечниках.Энергия, 1969.15 2. Авт, св, Лв 267217, кл, Сз 11 С 11/08, 1968.