Устройство для выполнения алгебраических операций

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 ц 544973 Союз Советских Социалистических Республик) Ы.Кл 66 711 с присоединением заявки Ъ Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений иори бликовано 30.01.77, Бюллетень М 4а опубликования описания 15.02.77 53) УДК 681,335(088.8) и открытий(72) Авторы изобретения Д. Моцонашвили,башишвили и Е. П. Хлеби 71) Заявител нститут кибернетики А зинской С РОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ Предлагаемое устроиство относится к области аналоговой и измерительной техники.Известны устройства для выполнения алгебраических операций, выполненные по компенсационной схеме, содержащие две электромагнцтные системы с датчиками Холла 1, 2.Точность выполнения операций такими устройствами невысока из-за наличия нелинейной зависимости магнитной индукции от тока возбуждения, и круг решаемых ими задач ограничивается выражением ехническим решением тройство для выполнераций, содержащее осый электромагниты с а каждый, причем вью датчиков соединеныс первой обмоткой оса, выходы третьего и дключены через второй ыводу четвертого дато и шестого датчиков- к второй обмотке ита 31, Однако круг иством задач также огм выражением.- расширение класса текут вход Наиболее близким т к данному является ус пия алгебраических опе новцой ц дополнцтельн тремя датчиками Холл ходы первого и второг через первый усилитель новного электромагнит четвертого датчиков по усилитель к токовому в чика, а выходы пятог через третий усилитель основного электромагн решаемых таким устро ранцчивается указанныЦель изобретения решаемых задач. С этой целью магцптопровод основногоэлектромагнита выполнен в виде двух О-образных контуров, имеющих общий стержень,причем первый ц пятый датчики Холла рас 5 положены в зазорах крайних стержней, атретий датчик - в запоре общего стержнямагнитопровода.Принципиальная схема устройства приведена на фцг. 1, на фцг. 2 изображен вцд магцц 0 топровода.Устройство содержит основной электромагнит 1, магнитопровод которого вьшолцец ввиде двух О-образных контуров. Общий стержень магнцтопровода имеет зазор, внутри ко 5 торого установлен датчик 2 Холла. Датчики 3и 4 Холла расположены в зазорах крайнихстержней. В воздушном зазоре дополнительного электромагнита 5 размещены датчики 6,7 и 8 Холла. Выходы датчиков 3 ц 6 включе 0 ны встречно и подсоединены к входу усилителя 9, а выход усилителя - к обмотке 10электромагнита 1. Аналогично, выходы датчиков 4 и 8 включены встречно ц подключенык входу усилителя 11, а выход этого усцлц 25 теля - к обмотке 12 электромапшта 1, Датчики 2 и 7 соединены встречно и подключенык входу усилителя 13, выходом связанного стоковым выводом датчика 7,Обозначим через В мапштную индукцию30 электромагнита.Пусть через датчики 3, 6, 4, 8, 2(6) 5 10 15 20 ные токи ь 2, з, 4, з. В результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 3 и 6, усилителем 9, обмоткой 10, в зазоре О-образного магнитопровода устанавливается такая индукция В, - д 21 В 2, при которой выполняется условиеК, (В, - дг 1 Вг) , = КаВс а (1)где К, и К 2 - коэффициенты преобразования соответствующих датчиков;,о 21 - коэффициент, учитывающий степень влияния индукции В 2 на датчик 3, Аналогично, в результате действия контура обратной связи, образованного датчиками 4 и 8, усилителем 11 и обмоткой 12 в соответству 1 ощем зазоре магнитопровода устанавливается такая индукция В 2 - д 12 ВЬ прп которой выполняется условие Кз (В, - д 1 аВ,) з: К 4 Вв 4 (2)где К, и К 4 - коэффициенты преобразования соответствующих датчиков;д 12 - коэффициент, учитывающий степень влияния индукции В, на датчик 4.В результате действия контура обратной связи, состоящего из датчиков 2, 7 и усилителя 13, в датчике 7 протекает такой ток , при котором выполняется условиеК с (В, + В,) в = КсВс, (3) где Кз и Кв - коэффициенты преобразования датчиков 2 и 7 соответственно. Решая уравнение (1) и (2) относительно В, и В 2, а также принимая о 12=д 21=,О из-за симметричности магнитопровда, дляполучим Кз (Кг а + К 4 с 4 1 (4)Кв (1 - К)ККз з ( Включив в цепь токов ь Е 2, Ез, 4, К 5, Е сопротивления Яь Я 2, Лз, Л 4, Рз, Й соответственно, для напряжения на этих сопротивлениях выражение (4) переписывается в видеЬс Кз ( 1 Кг аЙз Кс(1 - К)Йа К Й+ 1 К 1 и=цз 14 КзПодобрав сопротивления так, чтобы выполнялись условия Р 1 К 2 =Й 2 КЬ КЬК 4 4 Кь 25 30 35 40 45 50 Лз Кз=Р 5 Кв(1 - д), выражение (5) переписывается в виде Как видно из этого выражения, устройство реализует операцию умнояения входного напряжения на сумму двух членов, каждый из которых представляет частное из двух входных напряжений. В частном случае, когда 0=0, выражение (б) принимает видц 15)Уа что совпадает с операциями, выполненными устройством-прототипом.Положительный технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в снижении веса, габаритов, а также стоимости изготовления, так как количество содержащихся элементов в пем меньше, чем в известных устройствах. Формула изобретенияУстройство для выполнения алгебраических операций, содержащее основной и дополнительный электромагниты с тремя датчиками Холла каждый, причем выходы первого и второго датчиков Холла соединены через первый усилитель с первой обмоткой основного электромагнита, выходы третьего и четвертого датчиков Холла подключены через второй усилитель к токовому выводу четвертого датчика Холла, выходы пятого и шестого датчиков Холла через третий усилитель соединены с второй обмоткой основного электромагнита, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, магнитопровод основного электромагнита выполнен в виде двух О-образных контуров, имеющих общий стержень, причем первый и пятый датчики Холла расположены в зазорах крайних стержней, а третий датчик Холла расположен в зазоре общего стержня магнитопровода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св. Ма 278234, кл, б Обб 7/16, 1967.2, Патент США Мо 3413455, кл. 235 в 194, 1968.3. Авт. св, М 2 397921, кл. 6 066 7/16, 1971 (прототип).