Устройство для возведения в квадрат электрического сигнала

Устройство для возведения в квадрат электрического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

1!11 572797

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.11.75 (21) 2193496/24 (51) М. Кл.з G 06G 7/20 с ирисоедш!синем заявки N (23) 11ри о;: l! i c

Оиублш оваио 15.09.77. Ь!Оллстсиь !е 34

Дата оп! бликования описан||я 03.09.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А, Молодкин и

Новосибирский электрот (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ

ЭЛЕКТРйт1ЕСКО1О СИ1 1 "АЛА

Изобретение относится к аналоговой вычислителы101! тсхникс. 5 строистВО мо>кс Г Оъ|ть использовано для вычислсш|я квадрата напряжения посто5!Нного тока в специализированных вычислительных устройствах автоматизированных систем управлеи||я технолог!1ческими процессами.

Известно устройство для возведения в квадрат электрического сигнала, содержащее фотогальва ичсский усилитель с двумя фоторсзпсторами., кахкды|! I,3 котор!э1х Вкчlо !с 1 В Од110 из плеч соответствующе! о резпстивног0 моста. Одни диагонали мостов !|одк.почсны соответственно и усил|!Тслю ii к узлу стабилизированиОГО llc| О пиl к!1 паир51|кспия, а их друтис диагонали соединены после;IQBBTcëbllo и Ionicç рсзист01з подк.!101!Спы 1:: фотОГ;!Льваничсскому усилителю (1|.

Наиболсс олпзким тсышчсским рсшсннсм к данному изобретению является устройство дз!я Возведения В квадрат э. !ск rpil ieci o;o сиГнала, содержащее установлс|шыс па одной

OIITII IeCIiOÉ 0CIf 1!CT0 Ill!!i 1l3P:-IJI lC bHbl . CDPTOвых лучей и фо Торез||стор, между которыми расположены металл |зированныс .. O.шроваиныс 1трозра 1ныс пласт!11!bl сос !Н|iсн!!ь|с с исТОЧНИКОМ ВХОДНОГО Си| ll!! J! i! И HOI P, 5КСН1!ЫЕ В диэлсктричсски!! сосуд с IHHдкост! 10> II Выходной согласующий преобразователь, подк.!Ноче||ньш к фоторсзиcropy (2).

Недостатками известных устройств являются мальш рабочий диапазон, ограниченная точность и высокая стоимость, обусловленная бoл|»ппм чпс:!Ом элс IciITOB.

11сл! изобретения — расширение рабочего диапазона входного электрического сигнала и повышение точности раооты устройства. Это достп! астс51 в предлагаемом устройстве для ьозвсдс;|ия в квадрат электрического сигнала

10 тем, что в нем металлизированные изолировапныс прозрачные пластины установлены на расстояшш капиллярного зазора, диэлектрический сосуд выполнен герметичным и заполнен диэлектрической непрозрачной жидкостью, 15 мениск которой совмещен с оптической осью исто шика параллельных световых лучей.

IIa чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства возведения в квадрат элс:iTpi»iecizoi о сигнала.

20 Устройство содержит металлизированные изолированные прозрачные пластины 1, источник 2 входного сигнала, диэлектрический сосуд 3, заполненный диэлектрической непрозра шой жидкостью, источник 4 параллельных

25 свс овых луче.:, фоторезпстор 5 и выходной согласующий преобразователь 6, Фоторезистор вкгиочси в обратную связь операционногo усилителя, на основе которого можст быть, например, выполнен выходной согласующий

3J прсооразоватсль, включающий, кроме того, 572797 источник опорного напряжения с потенциалом

Ео и подстроечные резисторы Ri, Рь Лз.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с принципом действия устройства, основанном на электростатическом эффекте подъема жидкости в капиллярном зазоре, рабочий режим фоторезистора 5 устанавливается на линейном участке.

При подаче входного напряжения U» от источника 2 высота капиллярного столба диэлектрической непрозрачной жидкости между металлизированными изолированными прозрачными пластинами 1 увеличивается на величину h, определяемую соотношением

2 в — 1 вх у2

h= — вх

8хд И где в — диэлектрическая проницаемость диэлектрической непрозрачной жидкости, т — ее плотность; g — ускорение свободного падения, с — расстояние между металлизированными изолированными прозрачными пластинами.

Соответственно перекрывается чувствительная поверхность фоторезистора 5, что приводит к пропорциональному увеличению его сопротивления по формуле

Йфр = Ro + ksh= :Ro + "4 ko Usxi где Ro — начальное сопротивление фоторезистора. При этом напряжение на выходе 7 согласующего преобразователя б имеет вид вых — Eo

Если — = —, то моделирующая зависиRo з Ro мость имеет вид

U,=E U,„=Å,k,U„„

Rg откуда следует, что данное устройство не имеет принципиальной погрешности.

В данном устройстве рабочий диапазон ограничивается лишь напряжением теплового пробоя между металлизированными изолированными прозрачными пластинами, которое при 9=0,6 мм составляет несколько киловольт. Это обстоятельство позволяет использовать устройство в системах автоматического

10 управления мощными энергетическими установками, в частности для вычисления квадрата напряжения в системе управления магнетронами плазмохимических установок.

Формула изобретения

Устройство для возведения в квадрат электрического сигнала, содержащее установленные на одной оптической оси источник параллельных световых лучей и фоторезистор, между которыми расположены металлизированные изолированные прозрачные пластины, соединенные с источником входного сигнала и погруженные в диэлектрический сосуд с жидкостью, и выходной согласующий преобразователь, подключенный к фоторезистору, о тлии ч а ю щ ее ся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона входного электрического сигнала и повышения точности работы устройства, в нем металлизированные изолированные прозрачные пластины установлены на расстоянии капиллярного зазора, диэлектрический сосуд выполнен герметичным и заполнен диэлектрической непрозрачной жидкостью, мениск которой совмещен с оптической осью источника параллельных световых лучей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹337791, кл, G 06G 7/20, 1970.

2. Боровиков С. В. и др. Электрохимические преобразователи информации, изд. «Наука», 45 М., 1966, с. 59, рис. 37.

572797

Составитель Ю. Козлов

Корректор H. Аук

Редактор Т. Юрчикова

Техред И. Михайловна

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2425/11 Изд. № 764 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5