Суммирующее устройство

Союз СоветскнкСоциалистическиеРеспублнн ОП ИСАНИЕИЗОВЕЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 955121по делам изобретений и открытий(53) УЛК 681, .325,5 (088,8) т 72) Автор изобретсии А. Б. о Риж й кий Краснозн анской авиации Заявитель им, Ленинск ВО 54) СУММИРУЮЩЕЕ УСТР Известны также суммирующиества, базирующиеся на электричемостах с чувствительными элеменапример, фоторезисторами, ре 5свойство одинарных (четырехплечных)мостов постоянного тощ - осуществлятьсуммирование функций изменения сопро-тивлений элементов активных плеч каждой своей половины, кратких слагаемымсигналам, причем управляющим воздействием явлются механическое перемещение 2Недостатками поляются необходим15 электромеханичесчто, соответственнострукшпо, особеннол ов суммирования,. результат амплитуго искажения.Известны также аналоговые вычислительные устройства, в которых входныеэлектрические сигналы изменяют оптикую плотность электроотттических с устрой-скихнтами,ализующие чесИзобретение относится к аналоговымвычислительным устройствам, предназначено для суммирования нескольких электрических сигналов и может быть исполтзовано, например, в аппаратуре гармонического анализа различных процессов, вчастности для исследования нестационарных аэродинамических характеристик летательных аппаратов в аэродинамическихтрубах методом вынужденных колебаний.Известны вычислительные устройства,использующие серийные операционныеусилители аналоговых вычислительныхмашин 11Недостатками устройств являютсясравнительная сложность электрическойсхемы, громоздкость конструкции, существенная энергоемкость, невысокаяточность при низких уровнях суммируемых сигналов, а также специфическиетрудности сопряжения с конкретной существующей аппаратурой гармоническогоанализа для аэродинамических экспериментов,енеро мсомолИма. ;.,добных устройств явость в дополнительных ких преобразователяхф, усложняет их конс ростом числа канаи вносят в исходный дно-фазо частотные121 4смежных плеч каждого из которых включены ограничигельные резисторы, первые диагонали преобразующих мостов соединены с выходами соответствукзцих источников суммируемых сигналов, а вторые диагонали подключены к соответствуюням выходам источника постоянного натгряжения, суммирующий мост, состоящий из двух ограничительных резисторов первого и второго фоторезисторов, включенных всмежные плечи, одна диагональ суммирующего моста подключена к соответствующим выходам источника постоянного напряжения, а вторая диагональ связана с входами индикатора суммы, и источник света, во вторую пару смежных плеч всех преобразующих мостов введены соответственно первый и второй электрооптические светофильтры причем первые и вторые электрооптические светофильтры установлены последовательно между источником света и соответственно первым и вторым фоторезисторами суммирующего моста, а источник света выполнен с постоянной интенсивностью излучения.На фиг. 1 дана структурная схема суммирующего устройства; на фиг, 2 - оптоэлектронный узел.Суммирующее устройство содержит ряд преобразуквцих мостов 1 с ограничительными резисторами 2 и электрооптнческими светофильтрами 3 в смежных плечах, первые днагонапи которых соединены с соответствующими источниками 4 суммнруемых сигналов, а вторые диагонали подключены к выходам источника 5 постоянного напряжения, суммирующий мост 6 с ограничительными резисторами 7 и первым и вторым фоторезисторамн 8 и 9 в смежных плечах, первая диагональ которого подключена к источнику 5 постоянного напряжения, а вторая диагональ соединена с индикатором 10 суммы, и источник 11 света постоянной интенсивностью излучения. Электрооптическне светофильтры 3 образуют два последовательных набора, каждый из которых включает элементы идентичных (по знаку восприятия) плеч преобразующих мостов 1,Цель изобретения - повышение точности работы суммируккцего устройства, ИПоставленная цепь достигается тем, что в суммирующее устройство, содержащее преобразующие мосты, в перВую пару 3 955фильтров, включенных в преобразующиемосты, а сами светофильтры расположенына пути луча света перед фоторезисторами, формирующими выходной сигнал 3Недостатком устройства является наличие в них механического модулятора,который не позволяет обеспечить высокого быстродействия и достаточной точности,Наиболее близким к предлагаемому 10по технической сущности является устройство для суммирования сигнапов, содержащее суммирукаций мост на фоторьзисторах в каждом плече, которые оптически связаны с соответствукяцими выходами осветительных блоков, перваядиагональ суммирующего моста соединенас. источником постоянного напряжения, авторая является выходом устройства,и источники суммируемых сигналов, при 20этом в нем осветительные блоки выполнены в виде дифференциальных мостов,в смежные плечи которых включены резисторы и источники света, первая диагональ суммирукнцего моста соединена с, 2первыми диагоналями дИфференпиальныхм остов, вторые диагонали которых подключены к соответствующим источникамсуммируемых сигналов, причем источники света и соответствующие фоторезисто- ЗОры суммирующего моста образуют, оптоэлектронные пары, каждая из которыхразмещена в соответствующей секции светонепроницаемого корпуса 41Существенным недостатком этого устройства является низкая точность работы,особенно при суммировании несколькихсигнапов. Это связано с нелинейностьюхарактеристик излучения источников света днфферещжальных мостов осветительных блоков. Сравнительно сложной явпяется конструктивная ревлирация устройсява в связи с необходимостью обеспеченияразделения световых трутов образуемыхоптоэлектронных пар, кроме того, не оттячающаяся компактностью. Невысоканадежность используемых источниковсвета при их работе в динамическом режиме, что негативно отражается на рабетоспособности устройства, при этом наличие большого их числа приводит кошибкам из юа температурных фпуктуаций. Электрооптический узел (фиг. 2) устройства состоит нз размещенных в едином корпусе осветителя 11, снабженного конденсатором 12 служащим для создания равномерного светового потока, двух наборов электрооптических светофильтров 3, преобразующих мостов 1 и фогорезисторов 8 и 9 суммирующего моста 6. Электрооптическне светофильтры 3 рас5 955 положены послойно в наборах, через которые соответствующие фоторезисторы 8 и 9 суммирующего моста 6 оптически сопряжены с источником 11 света.Работа суммирующего устройства 5 осуществляется следующим образом,В исходном состоянии преобразующие мосты 1 и суммирующий мост 6 находятся в сбалансированном режиме, т,е. когда сигналы с источников 4 не подают-О ся в устройство, индикатор 10 суммы показывает ноль.При поступлении суммируемых сигналов в преобразующие мосты 1 происходит изменение оптической плотности (прозрачности) их электрооптических светофильтров 3, причем противофазно (дифференциально) в разных смежных плечах. За счет того, что все электрооптические светофильтры 3 последовательно послой но совмещены в двух наборах расположенных в электрооптическом узле устройства между осветителеь 11 и фоторезисторами 8 и 9 суммирующего моста 6, это приводит к пропорциональным изме нениям световых потоков, падающих на фоторезисторы 8 и 9, и соответственно их сопротивлений. В результате происходит разбаланс моста 6 и на его выходе получаем сигнал, кратный сумме поступающих на вход устройства слагаемых сигналов, фиксируемый индикатором 10,Работе устройства присуща высокая точность, прежде всего, в связи с рациональным применением в преобразующих мостах 1 электрооптических светофильтров,3, обладаксцих хорошими динамическими свойствами. Этому способствует также достигнутый в электрооптическом узле устройства благоприятный температурный режим, Расположение всех электрооптических светофильтров 3 в двух последовательных (послойньх) наборах исключает паразитное взаимовлияние друг на друга каналов суммируемых сигналов.15 В целом устройство выделяется высокой чувствительностью, сравнительной простотой, так как базируется на четырехплечных мостах постоянного тока, удобно в 121 е настройке и в эксплуатации, обладает хорошей надежностью работы.формула изобретенияСуммирующее устройство, содержащеепреобразующие мосты, в первую парусмежных плеч каждого из которых включены ограничительные резисторы, первыедиагонали преобразукццих мостов соединены с выходами соответствующих источников суммируемых сигналов, а вторыедиагонали подключены к соответствующимвыходам источника постоянного напряжения, суммирующий мост, состоящий из двухограничительных резисторов и первого ивторого фоторезисторов, включенных всмежные плечи, одна диагональ суммирующего моста подключена к соответствующим выходам источника постоянного напряжения, а вторая диагональ связана свходами индикатора суммы, и источниксвета, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения точности работы, вовторую пару смежных плеч преобразукицихмостов включены дополнительно введенные соответственно первый и второй электрооптические светофильтры, причем первыеи вторые электрооптические светофильтрыустановлены последовательно между источником света и соответственно первым ивторым фоторезисторами суммирующегомоста, а источник света выполнен с постоянной интенсивностью излучения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. МГИфМЛ, 1963, с. 62.2, Патент США Мо 3300630,кл.235-194, опублик, 1967.3. Авторское свидетельство СССР позаявке И 2933427/18-24,кл. (. 06 4 9/00, 30.05.80..4. Авторское свидетельство СССРЖ 783812, кл, С 06 6 9/00, 1979/56 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра атент", г. Ужгород ректор Г, Решетни Подписное мнтета СССР открытий кая набд. 4/5