153578

Заявлено 29Комитет по делам изобретОпубликовано в БюллетенеОсновное авт, св. М 1496 преля 1962 г. эа М ний и открытий пр зобретений и товар 7 от 18 октября 196 76060/26.24 Совете Министров СССРых знаков М 6 эа 1963 г г, иа имя тех же лиц авт. св,149627 описано емкостное усразличных математических функций.е емкостное устройство предназначеноачений математических функций двух тройство д В основном воспроизведения Предлагаем ведения двух з вида:= Р (х, у); ге = Рх + Дх) у+ Ду пластин конденсатора, рцнонально смещениям фиг. 2 по 3 - прин фиг, 4 - дения знасхема устю област водящего п.). Все и отличается применением двух считывающихрасстояние между которыми изменяется пропоаргументов воспроизводимой функции,На фиг, 1 поясняется принцип действия устройства; наказана электрическая схема включения устройства; на фиг,цип действия устройства для знакопеременной функции; наэлектрическая схема включения устройства для воспроизвекопеременной функции Р(х, у); на фиг. 5 - конструктивнаяройства.Устройство выполнено следующим, образом. На некоторуА поверхности 1 из диэлектрика наносится слой электропроматериала (например, фольги, токопроводящей краски и т.участки области А электрически соединены между собой.(1) (2) где: Ядв, - плошадь области А, ограниченная периметром визира 2, 5 дв, - то же, для визира 3. Таким образом, устройство содержит два конденсатора Лн А, у которых визиры 2 и 3 и взаимодействующие с ними участки области А поверхности составляют соответствующие обкладки.Известно, что емкость конденсатора прямо пропорциональна площади перекрытия конденсаторных пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Так как в данном случае расстояние между поверхностью 1 и визирами 2 и 3 постоянно, то емкость конденсаторов пропорциональна значениям функций г и ги.Для исключения влияния краевых эффектов огибающие линии области А должны быть соответствующим образом скорректированы. Тогда для емкостей конденсаторов будем иметь соответственно выражения:(3) (4) Сл.й = МР(х уу) = 12 гьС 4.з = йЯ(х, + Ьх), (у;+Ьу)=йг,где Й, - коэффициент пропорциональности.На электрической схеме включения устройства для знакопостоянной функции Р(х, у) (фиг. 2) приняты следу ощие обозначения: 4 - питающий трансформатор, 5 и б - конденсаторы устройства, 7 и 8 - выходные трансформаторы тока. По осям Х и У системы координат в определенном масштабе откладываются значения аргументов заданной функции Р(х, у). Область А поверхности строится так, что в каждой точке поверхностис координатами х у 1 плошадь области А поверхности, ограниченная фиксированным для каждого случая периметром визиров 2 и 3, пропорциональна значению функции Р(х, у) для данного значения аргументов х у.Оба визира 2 и 3 имеют одинаковые размер и форму (фиг, 1), выполнены из токопроводящего материала и электрически изолированы один от другого. Визир 3 смещен относительно визира 2 на величину Ьх по осн Х и Ьу по оси У. Визиры могут перемещаться параллельно самим себе, причем плоскости визиров должны быть параллельны поверхности 1, а расстояние между поверхностью 1 и визирами 2, 3 остается постоянным и одинаковым для обоих визиров.Таким образом, расстояние между визирами 2 и 3 от поверхности / и ее области А однозначно определяется координатами направляющей точки М, связанной с визиром 2. Каждой паре значений координат х у 1 в заданном интервале соответствует определенное расположение визиров 2 и 3 относительно поверхности 1 и области А.Конфигурация области Л такова, что площадь ее, ограниченная периметрами визиров, пропорциональна значениям функции Р(х,у) для значений аргументов (х у 1), т. е. для аргументов153578 Полагая, ч то емкостиое сопротивление цепей схемы значительно1 и l:больше омического и индуктивного, получим для значений токови(5)иС,з ф 40 С А.з (6)1ф А.зВыходные напряжения схемы (вторичные напряжения трансформаторов тока) равны:01 = 1,81 = Аз(ООС А 2 ф 171 Уз = Ьз(з = Мтз(ОСЛф 8) где; Уз - напряжение возбуждения устройства (напряжение сети);ю - частота сети;Й 4 - коэффициент трансформации трансформатора 4;й,з - коэффициенты трансформации трансформаторов 7 и 8, Подставляя в равенства (7) и (8) зцачеция Сд.з и Сд.з из (3) и (4), получаем:(1 - фзз 4 ф 7 8 ЫФ 1 01 э С 1 = 2 М 11800 О 22 - 1022 где йо=йейай,з - общий коэффициент передачи устройства.Таким образом, выходные напряжения устройства прояорциональиы двум значениям функции Р(х,у) для смещенных значений аргуменгов. Лля правильной работы устройства трансформаторы 7 н 8 токадолжны подключаться ца вход нцзкоомной нагрузки, например транзисторного усилителя,Для воспроизведения значений знакопеременной функции Р(х, у)используются области А 1 А, поверхности (фиг. 3). Область А 1 соответствует значениям аргументов х и у, при которых функция Р( у)положительна, а область А, соответствует значениям аргументов х и у,при которых функция Р(х, у) отрицательна. Область А, и Аз электрически изолированы одна от другой. Их овойства аналогичны свойствачобласти А: площадь ограничивается периметром визиров и пропорциональна значению функции Р(х, у) для аргументов х у, являющихсякоординатами визира.На электрц,еской схеме включения устройства для воспроизведения зцакоперемецной функции Р(х, у) (фиг. 4) обозначения идентичны обозначениям схемы на фцг. 2.В иры 2 и 3 смещены однц относительно другого на Лх и Луиз рги(фиг, 3). Характер взаимодействия каждого из визиров с областямА и А разбирается на примере визира 2. Он может взаимодействовать либо только с А тогда СА.з =О (положение Мца фиг. 3);и- . ч; либотолько с Аз и тогда Сд.1 =0 (положецие Ж 1 з на фиг. 3); либо, наконец,с обеими областями одновременно (положение Жр на фиг. 3).Взаимодействие визира 3 с областями А 1 и Аз аналогично, Области А, и А, строятся так, чтобы емкости См.з, Сдз.з, Сдьз, лз.зСбыли пропорциональны значениям функции в соответствующих точках,В смежных участках областей Ао и Ав, перекрываемых визирами2 и 3, плошади строятся так, чтобы обеспечить;С,и-в - Сдв.в = ЙвР(х, у) = й,г;Сдьв Сдв 3 - 1 Л(х+ Ьх) (У+ ЬУ фовВыходные напряжения на фиг. 4 с учетом выражений (7), (8) и= Мч,вЬвИоухд = 1 о 2 о, (13) где: А, - коэффициент трансформации трансформатора 4 дляданной схемы;Ь = Фф,вахобов - общий коэффициент передачи устройства;1, 1 п, 1 о 1 оо - значения токов в цепи при различных положенияхвизиров 2 и 3.Таким образом, устройство может вырабатывать электрические сигналы (напряжения), пропорциональн те двум значениям функции двух независимых переменных со смещенными аргументами, причем фаза сигнала изменяется на 180 при изменении знака значения функции.Смешения аргументов заданной функции Ьх и Ьу могут быть либо фиксированными и не изменяющимися в процессе работы, либо может быть предусмотрена возможность изменения смешения аргументов Ьх и Ьу в процессе работы устройства.Возможно созданис различных конструкций модификаций, реализующих предлагаемое устройство,На фиг. 5 приводится один из вариантов.В пластмассовом корпусе 9 перемещается при помощи тяг 10 основная поверхность (пластина) 1 с нанесенными на ней областями А. и Аь Тяги 10 перемешаются в соответствии с изменением аргумента у в направляющих 11. Пластина 1 покрыта слоем диэлектрика, фиксирующего величину расстояния между обкладками конденсатора. По диэлектрику перемешаются два визира (рабочие пластины) 2 и 3. Визир 2 перемешается тягами 12 в направляющих 13 в соответствии с изменением аргумента х. На тяге 12 установлены кронштейны 14, в подципниках которых при помощи валика 15 вращается микрометрический ходовой винт 16, а по винту 16 при его вращении перемещается двойная маточная гайка 17. В подшипниках этой гайки закреплен микрометрический ходовой винт И, который приводится во вращение валиком 19 через пару конических шестерен 20.С пластиной 3 связана маточная гайка 21, перемещающаяся по ходовому винту 18. Перемешением тяг 10 и 12 устанавливается взаимное положение пластин 1 и 2, соответствующее значениям аргументов х и у. Вращением валика 15 и винта 16 устанавливается смещение пластины 3 относительно пластины 2 на величину Ьх, а вращением валика 19, шестерен 20 и винта 16 - смещение визира 3 относительно визира 2 на величину Ьу. При этом взаимное положение пластин 1 и 3 будет соответствовать значениям аргументов х+ Ьх и у + Ьу,Так как валики 15 и 19 перемешаются в направлении оси Х, то привод к ним должен быть осушествлен либо при помоши телескопических карданных валиков, либо валиком со скользящей шпонкой.153578- 5Данная конструкция позволяет вырабатывать одновременно два значения функции двух переменных со смещенными значениями аргументов, Смещения аргументов могут изменяться в процессе работы устройства в определенных пределах: от Ьх;до Ьх и от Ьу;до Ьу .При воспроизведении периодических функций удобнее придавать устройству цилиндрическую форму и области А, и А выбирать на бо. ковой поверхности цилиндра. Цилиндр поворачивается вокруг своей оси пропорционально одному аргументу, а пластины 2 и 3 - вдоль образующей цилиндра, В более простых устройствах может быть предусмотрено постоянное смещение пластин 2 и 3 (например, при воспроизведении синусной и косинусной зависимостей).Таким образом, емкостное электромеханическое счетно-решающее устройство позволяет вырабатывать одновременно два значения математических функций двух независимых переменных со смещенными значениями аргументов в соответствии с выражениями: г =Р(х, у); г,=Рх+ Ьх),(у+Ьу)Предмет изобретенияЕмкостное устройство для воспроизведения двух значений математических функций двух переменных вида:81= Р(х, у); 2 р= Р(х + Ьх),(у+Ьу) по авт. ов,149627, отличающееся применением двух считывающих пластин конденсатора, расстояние между которыми изменяется пропорционально смещениям аргументов воспроизводимой функции.ЭиаФормат бум, 70 Х 108 Тираж 1050го комитета но делам нзоосква, Центр, пр, Серова,6 Объем 0,61 над, д. Цена 4 коп. бретений н открытий СССР 4, пографии, пр. Сапунова, 2 ред Т. П. Курилко Корректор М, И. Эльиуп