Оптоэлектронный функцональный переобразователь трех переменных

ОПИСА изовект б 902 Сова Советских Социалистических Республик(23) Приорите Государственнын комитет Совета Министров СССР ло делан изобретений,публиковано 15.02,77,1.335.888,8) открыти та опубликов писани) Авторы изобретения Г, Б. Чхеидзе, Л, В. Элькинд, М, В. Вайнер и А. А, Матиташвил билисский филиал Всесоюзного н института метрологии им.) Заявитель учно-иссл , И,Мен вательскогоева 54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХ ПЕРЕМЕННЫХИзооретение относится к аналоговой вычислительной и измерительной технике и может применяться как самостоятельный функциональный преобразователь, так и в составе информационно-измерительных систем, где необходимо производить преобразование трех независимых переменных.Известны оптоэлектронные функциональные преобразователи нескольких переменных. Один из известных преобразователей служит для возведения в квадрат сигналов постоянного тока. Он содержит два фоторезистора, каждый из которых включен в одно из плеч соответствующего резистивного моста, первые диагонали которых подключены к одному входу усилителя и к узлу стабилизированного источника напряжения, а вторые диагонали соединены последовательно и через резистор подключены к другому входу усилителя 1. Другое известное техническое решение представляет собой оптоэлектронный функциональный преобразователь, позволяющий возводить в дробную степень электрические сигналы. Он содержит источник света, оптически связанный с фоторезисторами, включенными в соответствующие мостовые схемы, и подключенный к выходу дифференциального усилителя, один вход которого соединен с диагональю первой мостовой схемы, а второй связан через резистор с первым источником входного сигнала, второй источник входного сигнала соединен с диагональю последней мостовой схемы, причем диагонали каждой мостовой схемы соединены с соответствующей диагональю предыдущей и последующей мостовых схем и соответствующим выходом устройства 2. Наиболее близким к изобретению техническим решением является оптоэлектронный функциональный преобразов тель нескольких переменных, содержащиймножительные оптоэлектронные ячейки, выходы которых соединены с соответствующими входами выходного операционного усилителя, другие входы которого связаны со входами преобразователя, и источник опорного напряжения, соединенный с соответствующими входами каждой множительной оптоэлектронной ячейки 31. Однако известные функциональные преобразователи характеризуются узким классом воспроизводимых функций.Целью изобретения является расширение. класса воспроизводимых функций. В описываемом преобразователе это достигается тем, что в нем первый вход соединен с первыми входами первой, четвертой и седьмой оптоэлектронных ячеек и со вторыми входамн первой и шестой оптоэлектронных ячеек, второй вход преобразователя связан с первыми входами второй и пятой оптоэлектронных яче- ЗО ек и со вторыми входами второй и четвертойоптоэлектронных ячеек, а третий вход преобразователя подключен к первым входам третьей и шестой оптоэлектронных ячеек и ко вторым входам третьей и пятой оптоэлектронных ячеек, причем выход пятой оптоэлектронной ячейки подключен ко второму входу седьмой оптоэлектронной ячейки.Кроме того, в описываемом преобразователе каждая оптоэлектронная ячейка содержит дифференциальный усилитель, первый вход которого через первый фоторезистор соединен с первым входом ячейки, а второй вход дифференциального усилителя через ограничительный резистор соединен с выходом источника опорного напряжения, источник света, связанный с выходом дифференциального усилителя, и операционный усилитель, в обратную связь которого включен второй фото- резистор, который, как и первый фоторезистор, оптически связан с источником света, вход операционного усилителя через масштабный резистор соединен со вторым входом ячейки, а выход операционного усилителя связан с выходом ячейки.На чертеже представлена принципиальная схема описываемого преобразователя и приняты обозначения: 1 - 7 - оптоэлектронные ячейки; 8 - 10 - входы преобразователя; 11 - 17 - выходы оптоэлектронных ячеек; 18 - выход преобразователя; 19 - выходной операционный усилитель; 20 - источник опорного напряжения, Источник 20 соединен с соответствующими входами 21 - 27 оптоэлектронных ячеек 1 - 7, каждая из которых содержит дифференциальный усилитель 28, первый фоторезистор 29, ограничительный резистор 30, источник света 31, операционный усилитель 32, второй фоторезистор 33 и масштабный резистор 34, Выходной операционный усилитель 19 содержит резистор цепи обратной связи 35 и входные масштабные резисторы 36 - 45.На входы 8 - 10 преобразователя соответственно подаются первый О второй /у и третий 1/ входные сигналы, На выходе 11 первой оптоэлектронной ячейки 1 возникнет сигнал, равный У на выходе 12 второй оптоэлектронной ячейки 2 возникнет сигнал, равный И, на выходе 13 третьей оптоэлектронной ячейки 3 возникнет сигнал, равный О, на выходе 14 четвертой оптоэлектронной ячейки 4 возникнет сигнал, равный 1/х Ь, на выходе 15 пятой оптоэлектронной ячейки 5 возникает сигнал, равный /Уна выходе 16 шестой оптоэлектронной ячейки 6 образуется сигнал, равный С," Са на выходе 17 седьмой оптоэлектронной ячейки 7 возникает сигнал, равный О.," /, У,. В результате суммирования данных сигналов суммирующим выходным операционным усилителем 19 на выходе 18 преобразователя возникает выходной иа У равйУвых (У У У) а Ух + аЗУу + азУ ++ с,У У, + с,УУ, + ЖЗУ У,При идентичности параметров схем оптоэлектронных ячеек 1 - 7 можно положить входные масштабные резисторы/О34ЗЬПрименение в преобразователе множительных оптоэлектронных ячеек позволяет повысить помехозащищенность цепей за счет введения гальванической развязки, При этом по грешность воспроизведения функции трех переменных в диапазоне 5 в 10 Гц не превышает 2 ОО при изменении амплитуды входных сигналов от 0,2 до 9 В, Идентичность множительных оптоэлектронных ячеек позволяет 25 осуществлять также скользящее резервирование. Формула изобретения 301. Оптоэлектронный функциональный преобразователь трех переменных, содержащий множительные оптоэлектронные ячейки, выходы которых соединены с соответствующп ми входами выходного операционного усилителя, другие входы которого связаны со входами преобразователя, и источник опорного напряжения, соединенный с соответствующими входами каждой множительной оптоэлек тронной ячейки, отл и ч а ющий ся тем, что,с целью расширения класса воспроизводимых функций, в нем первый вход соединен с первыми входами первой, четвертой и седьмой оптоэлектронных ячеек и со вторыми входами 45 первой и шестой оптоэлектронных ячеек, второй вход преобразователя связан с первыми входами второй и пятой оптоэлектронных ячеек и со вторыми входами второй и четвертой оптоэлектронных ячеек, а третий вход преоб разователя подключен к первым входамитретьей и шестой оптоэлектронных ячеек и ко вторым входам третьей и пятой оптоэлектронных ячеек, причем выход пятой оптоэлектронной ячейки подключен ко второму входу 55 седьмой оптоэлектронной ячейки.2. Оптоэлектронный функциональный преобразователь трех переменных, отличающ и й с я тем, что в нем каждая оптоэлектронная ячейка содержит дифференциальный усилитель, первый вход которого через первый фоторезистор соединен с первым входом ячейки, а второй вход дифференциального усилителя через ограничительный резистор соединен с выходом источника опорного на пряжения, источник света, связанный с выхо.546902 дом дифференциального усилителя, и операционный усилитель, в обратную связь которого включен второй фоторезистор, который, как и первый фоторезистор, оптически связан с источником света, вход операционного усилителя через масштабный резистор соединен со вторым входом ячейки, а выход операционного усилителя связан с выходом ячейки. 6Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР337791, М. Кл. 6 Обб 7/20, 20.03.70.2. Авторское свидетельство СССР449353, М. Кл. Сд 066 9/00, 28.06.73,3, Авторское свидетельство СССР489123, М. Кл.2 6 Обй 9/00, 11.06.74,Составитель Ю. Козловдактор Л. Тюрина Тскрсд Е. Хмелева Корректор О. Тюрина ПодпнспоССР аказ 440/9ЦНИ п 1 ографин, пр. Сапунова Изд. Ло 177 Государственного по делам изоб 13035, Москва, 5 К Тираж 899омитета Совета Минпстроетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5