Устройство для моделирования и определения параметров комплексных величин

: -- -иулиотан-: цБрмФф О П И С А Н И Е 265579ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 28.Х.1968 ( 1278187/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 09.111,1970, Бюллетень1Дата опубликования описания 24 Х 1.1970 Кл, 42 пт 4, 7/22 МПК 6 06 р Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 1 т 1 инистрав СССР(088.8) Авторизобретени К, Пудовк Заяви нститут автоматики и электрометрАН СССР ибирского отделения УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕН ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ВЕЛИЧИН.), то они не могут быть рениченных структурных возгавляющей и т.шены из-за огрм ожностей.Кроме этого,ности при опредройство содержико регулировок.личины модуляв лучшем случае нельзя добитьс елении модул т усилители и Погрешностькомплексного 3 - 5%. я высокой точя, так как устимеет нескольпределения вечисла составит Настоящее устроиство предназначается для моделирования комплексных переменных и нахождения составляющих комплексных величин в прямоугольной системе координат.Известны устройства для моделирования и 5 определения параметров комплексных величин, содержащие два линейных потенциометра, два усилителя переменного тока и регулируемый фазовращатель. Они работают по ,принципу суммирования переменных напря жений на активном сопротивлении. Для определения модуля,по его составляющим вначале необходимо иметь два напряжения, сдвинутых на 90 друг к другу, а также равенство напряжений после усилителей. Для этого схе ма устройства должна содержать элементы регулирования фазы и индикатор фазы, элементы регулирования усиления и приборы контроля напряжения на выходе усилителей. Далее, устанавливая контактные движки в 20 определенные положения, соответствующие вещественной и мнимой составляющим, на выходе получают модуль комплексной величины.Таким образом, с помощью известного усгройства решается одна определенная зада ча - по составляющим определяется модуль. Что касается реализации других задач над комплексным числом (например, нахождение по аргументу и сопряженной с углом одной составляющей значений модуля и другой сос Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит плоское основание с нанесенными на него прямоугольными осями координат. В точке их пересечения установлена ось с закрепленной на ней контактной втулкой. Внутри втулки помещен первый линейный потенциометр, верхний конец каркаса которого через двойной шарнир сочленен со вторым линейным потенциометром, расположенным в укрепленной на направляющей двойной контактной втулке, совмещающей токосъемные контакты второго потенциометра и третьего, каркас которого, в свою очередь, закреплен в направлении, перпендикулярном второму потенциомегру. Чегвертьш полукруглый потенциометр установлен на основании симметрично вертикальной оси, а его контактный движок укреплен на оси первого потенциометра.Это позволяет расширить функциональные возможности устройства.О определить а:а =/ х 2 - Ь.а определить Ь:б=)/ х=а. По Хи По Хи ПоХи а определить сов О:ахсов О= - .Х0 определить з 1 п О:з 1 п О= - .бхх ПоХи На фиг. 1 изображена конструкция устройства; на фиг, 2 - схема его работы.На некоторое основание 1 нанесены координатные линии ОХ и ОУ, В точке пересечения этих линий установлена ось 2, подвижная относительно основания. На оси закреплена контактная втулка 3, в которой расположен каркас первого потенциометра 4, Параллельно координатной линии ОУ закреплены направляющая б и потенциометр б, На направляющей расположена сдвоенная контактная втулка 7, несущая на себе токосъемные контакты второго и третьего потенциометров. Перпендикулярно потенциометру б в контактной втулке размещен третий потенциометр 8, подвижный относительно этой втулки. На втулке закреплен также токосъемный контакт 9 потенциометра б, Кроме того, первый потенциометр 4 и третий потенциометр 8 соединены между собой с помощью шарнирного сочленения 10,Симметрично относительно вертикальной координатной линии ОХ установлен полукруглый потенциометр 11, контактный движок 12 которого жестко прикреплен к оси 2. Все потенциометры имеют измерительные приборы 13 - 1 б. Каждый потепциометр устройства соответствует одной из четырех составляющих комплексной величины,Потенциометр 4 служит для определения модуля Х вектора Х (фиг. 2), потенциометр б - для определения вещественной составляющей а комплексного числа Х=а+10 вдоль координатной линии ОУ, потенциометр 8 - для определения мнимой составляющей Ь вдоль вертикальной оси ОХ, потенциометр 11 - для определения аргумента О, т, е. угла между вектором Х и вещественной осью ОУ,Как известно, в,прямоугольной системе координат комплексное число описывается полностью соотношениями, существующими для прямоугольного треугольника, Из чертежа видно, что три пластинчатых потенциометра при любом задании сторон и угла О образуют прямоугольный треугольник, причем первый потенциометр (его отсчитываемая часть - та сторона относительно токосъемной втулки, куда подключен измерительный приоор 13) может менять свою длину, а также угол с координатной линией ОУ. У второго и третьего потенциометров отсчитываемые части в процессе работы изменяют свою длину в координатах ОХ и ОУ. Стороны и угол О треугольника, образованного отсчитываемыми частями потенциометров, изменяют механическим перемещением последних. На входные клеммы потенциометров подается постоянное напряжение Уи. Оно может быть одинаковым по величине для,всех потенциометров, Когда напряжения питания различны, следует учитывать масштабные коэффициенты при градуировке приборов или при пересчете параметров комплексной величины,5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 Для упрощения условимся, что напряжение питания Уи всех потенциометров, а также их сопротивление одно и то же,Так как все потенциометры линейные, то перемещение каркасов относительно контактных втулок (потенциометры 4, б) и контактных движков относительно каркасов (потенциомегры б, 10) соответственно пропорциональны модулю Х, вещественной составляющей а, мнимой составляющей 6 и аргументу О,Для потенциометров выходные напряжения Уь 12, Уз, 1 могут быть определены по известным формулам (фиг, 2): Здесь 1. и Еи Еи Еи, - длина,потенциометров, а 1-0 Л 2, 1.2, 1 - длина отсчитываемой части потенциометров.Отсюда, зная сосгавляющие У (а,) и Г, (Ь), можно определить У 1 (х)У 2 У+ф ЗЦп пТочно таким же образом находят другие параметры комплексной величины,Примем все коэффициенты пропорциональности равными единице:1,.здх ф02 14На уровне математических символов определим, какими функциональными возможностями обладает предложенное устройство.Зная аи 6, можно определит Х согласно формуле х=а +Ь По а и а определить аргумент О: О=агс 1 д дх По Х и О определить а : а=Х сов О.По О и аопределить Х:асов 9По О и аопределить Ь:Предмет изобретенияУстройство для моделирования и определения параметров комплексных величин, содержащее линейные потенциометры, отличающееся тем, чго, с целью расширения его функциональных возможностей, оно содержит плоское основание с нанесенными на него прямоуголь. ными осями координат, в точке пересечения которых установлена ось с закрепленной на ней контактной втулкой, внутри которой помещен первый линейный потенциометр, верхний 5 конец каркаса которого через двойной шарнир сочленен со вторым линейным потенциэметром, расположенным в укрепленной на чаправляющей двойной контактной втулке, совмещающей токосъемные контакты второто по тенциометра и третьего, каркас которого, всвою очередь, закреплен в направлении, перпендикулярном второму потенциометру, причем четвертыи полукруглый потенциометр установлен на основании симметрично ,верти кальной оси, а его контактный движок укреплен на оси первого потенциометра.265579 Составитель Т, В. Озерова Техред Т. П. Курилко Корректор С, А. Кузовенкова Редактор Б. Б, федотов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1649/9 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5