SU809311A1

SU809311A1 - Multiplying device

Info

Publication number: SU809311A1
Application number: SU792770500A
Authority: SU
Inventors: Андрей Леонидович Шпади; Сергей Леонидович Шпади
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1979-05-25
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1981-02-28

Description

(54) МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(54) MULTIPLE DEVICE

1one

Изобретение относитс к электрическим вычислительным устройствам и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.The invention relates to electrical computing devices and can be used in analog computers.

Известно множительное устройство, содержащее магнитные элементы с пр моугольной петлей гистерезиса, ключевые элементы, отсекающие диоды, балансный потенциометр, токоограничительйые резисторы l.A multiplying device is known that contains magnetic elements with a rectangular hysteresis loop, key elements for cutting diodes, a balanced potentiometer, and current limiting resistors l.

Однако этр устройство характеризуетс низкой точностью работы.However, this device is characterized by low accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс множительное устройство, содержащее управл емые дроссели, интегрирующий конденсатор, балансный потенциометр, усилительный блок, масштабный потенциометр обратной св зи, балластный резистор, отсекающий диоды , индикатор, причем первые выводы первой и второй обмотки управлени первого управл емого дроссел соединены с первым входом устройства, второй вывод первой обмотки управлени подключен к первому выводу первой обмотки управлени второго управл емого дроссел ,второй вывод которой присоединен к второму входу устройства , второй вывод второй обмотки управлени первого управл емогоClosest to the present invention is a multiplying device comprising controllable chokes, an integrating capacitor, a balanced potentiometer, an amplifying unit, a large-scale feedback potentiometer, a ballast resistor, an intercepting diode, an indicator, the first terminals of the first and second control windings of the first controlled throttle are connected with the first input of the device, the second output of the first control winding is connected to the first output of the first control winding of the second controlled throttle, the second output of which is oedinen to the second input device, the second terminal of the second control winding of the first controllable

дроссел через балластный резистор подключен к первому выводу второй обмотки управлени второго управл емого дроссел , второй вывод которой соединен с третьим входом устройства, первые выводы рабочих обмоток управл емых дросселей присоединены к аноду и катоду первого и второго отсекающих диодов соответст0 венно, а вторые выводы рабочих обмоток соединены через балансный потенциометр , движок балансного потенциометра через интегрирующий конденсатор подключен к шине нулевого по5 тенциала, катод первого отсекающего диода соединен с первым входом питани устройства, анод второго отсекающего диода подключен ко второму входу гшгани устройства, один вы0 вод масштабного потенциометра обратНой св зи соединен с инвертирующим входом усилительного блока, а другой вывод подключен к шине нулевого потенциала 2.the throttle through the ballast resistor is connected to the first output of the second control winding of the second controlled throttle, the second output of which is connected to the third input of the device, the first conclusions of the working windings of the controlled chokes are connected to the anode and cathode of the first and second cut-off diodes, respectively, and the second conclusions of the working windings connected through a balanced potentiometer, the engine of a balanced potentiometer is connected via an integrating capacitor to the zero potential bus, the cathode of the first cut-off diode is connected the first input of the power device, the second clipping diode anode connected to the second input device gshgani one vy0 water scale the feedback potentiometer is connected to the inverting input of the amplifying unit, and the other terminal is connected to zero potential bus 2.

5five

Недостаток этого устройства - значительна зависимость выходного сигнала от сопротивлени индикатора и соединительных проводников, что сни0 жает точность работы.The disadvantage of this device is a significant dependence of the output signal on the resistance of the indicator and connecting conductors, which reduces the accuracy of operation.

Цель изобретени - повышение точности за счет уменьшени зависимости выходного сигнала от сопротивлени индикатора и соединительных проводников .The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the dependence of the output signal on the resistance of the indicator and the connecting conductors.

Поставленна цель достигаетс тем, что в каждый из управл емых дросселей введена компенсирующа обмотка, первый вывод компенсирующей обмотки первого управл емого дроссел через индикатор соединен с движком масштабного потенциометра обратной св зи, второй вывод компенсирующей обмотки первого управл емого дроссел присоединен к первому выводу компенсирую .щей обмотки второго управл емого дроссел , второй вывод которой подключен к выходу усилительного блока, неинвертирующий вход которого соеди .. нен с движком балансного потенциометра , при этом тороидальные сердечники управл емых дросселей выполнены с клиновидным поперечным сечением На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устройства. Множительное устройство содержит первый и второй управл емые дроссели 1 и 2, первую и вторую управл ющие обмотки 3 и 4, компенсирующую обмотку 5 и рабочую обмотку б первого управл емого дроссел 1, балластный резистор 7, первую и вторую управл ющие обмотки 8 и 9, компенсирующую Обмотку 10 и рабочую обмотку 11 второгоуправл емого дроссел 2,- первый и второй отсекающие диоды 12 и 13, б.алансный потенциометр (резистор ) 14, интегрирующий конденсатор 15, усилительный блок 16, масштабный потенциометр обратной св зи 17, индикатор 18, первый, второй и третий входы 19 - 21, первый и второй входы питани 22 и 23, шину 24 нулевого потенциала.The goal is achieved by the fact that a compensating winding is inserted into each of the controlled chokes, the first output of the compensating winding of the first controlled throttle is connected to the first output compensating winding through the indicator of the large-scale feedback potentiometer, the second output of the compensating winding of the first controlled throttle. windings of the second controlled throttle, the second output of which is connected to the output of the amplifying unit, the non-inverting input of which is connected to the balance potential engine Etra, wherein the toroidal core chokes actuated formed with a tapered cross-section of the drawing shows a functional diagram of the proposed device. The multiplying device contains the first and second controlled chokes 1 and 2, the first and second control windings 3 and 4, the compensating winding 5 and the working winding b of the first controlled throttle 1, the ballast resistor 7, the first and second control windings 8 and 9, compensating winding 10 and the working winding 11 of the second controlled throttle 2, the first and second cut-off diodes 12 and 13, b. balanced potentiometer (resistor) 14, integrating capacitor 15, amplifying unit 16, large-scale feedback potentiometer 17, indicator 18, first second and third inputs 19-21, the first and second inputs of the power supply 22 and 23, the bus 24 of zero potential.

Множительное устройство .работает следующим .The multiplying device. Works as follows.

При отсутствии входного сигнала на первом, втором и третьем входах 19-21 устройства, полные сопротивлени рабочих обмоток б и 11 первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 дл импульсов тока после выпр млени на первом и втором отсекающих диодах 12 и 13 равны между собой. Засчет этого посто нна составл юща напр жени на интегрирующем конддодаторе 15 равна нулю, причем балансный потенциометр 14 устанавливаетс так, чтобы компенсировать некоторый разброс параметров рабочих обмоток б и 11 первого и второго управл емых дросселей 1 и 2. Так как напр жение на неинвертирующем входе усилительного блока 16 равно нулю, то и на его выходе напр жение нулевое и следовательно, ток в компенсирующих обмотках 5 и 10 первого и второго (Управл емых дросселей 1 и 2 и через индикатор 18 отсутствует.In the absence of an input signal on the first, second and third inputs 19-21 of the device, the impedances of the working windings b and 11 of the first and second controlled chokes 1 and 2 for current pulses after rectifying on the first and second cut-off diodes 12 and 13 are equal to each other . At the expense of this constant, the component voltage on the integrating condenser 15 is zero, and the balanced potentiometer 14 is set so as to compensate for some variation in the parameters of the working windings b and 11 of the first and second controlled chokes 1 and 2. Since the voltage on the non-inverting input of the amplifier block 16 is zero, then the voltage at its output is zero and, therefore, the current in the compensating windings 5 and 10 of the first and second (Controlled chokes 1 and 2 and through the indicator 18 is missing.

Когда на первом, втором и третьем входах 19 - 21 устройства по вл етс сигнал, т.е. через первые управл ющие обмотки 3 и 8 протекает ток, а ко вторым управл ющим обмоткам 4 и 9 первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 приложено напр жение , например переменное и со сдвигом фазы относительно тока, происходит перемагничивание объемов тороидальных сердечников первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 от центра к кра м. Так как радиальное сечение тороидальных сердечников клиновидное , то площадь перемагничиваемых частей сердечников при увеличенииWhen a signal appears on the first, second, and third inputs 19-21 of the device, i.e. A current flows through the first control windings 3 and 8, and a voltage is applied to the second control windings 4 and 9 of the first and second controlled chokes 1 and 2, for example, an alternating voltage and with a phase shift relative to the current, the volumes of the first and second toroidal cores controlled chokes 1 and 2 from the center to the edges. Since the radial section of the toroidal cores is wedge-shaped, the area of the remagnetized parts of the cores increases with

5 магнитного пол от токов управл ющих обмоток возрастает дл данного типа сердечников по квадратичной зависимости . Поэтому вольт-секундна пло- щадь импульсов входного сигнала упQ равл емого дроссел 1 пропорциональна квадрату от суммы входных токов , а управл емого дроссел 2 - пропорциональна квадрату от разности входных токов. После алгебраического5, the magnetic field from the currents of the control windings increases for a given type of core according to a quadratic dependence. Therefore, the volt-second impulse area of the input signal of the upQ of equal throttle 1 is proportional to the square of the sum of the input currents, and controlled throttle 2 is proportional to the square of the difference of the input currents. After algebraic

f суммировани и интегрировани на балансном потенциометре 17 и интегрирующем конденсаторе 15 на неинвертирующий вход усилительного блока 16 поступает напр жение, пропорциональное посто нной составл ющей тока интегрирующего конденсатора 15, котора пропорциональна разности выходных сигналов первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 или, что одно и то же, произведению входного тока на входное напр жение. Выходной ток усилительного блока 16 поступает в индикатор 18 через компенсирующие обмотки 5 и 10 первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 иf summation and integration on the balanced potentiometer 17 and the integrating capacitor 15 to the non-inverting input of the amplifier unit 16 receives a voltage proportional to the constant component of the current of the integrating capacitor 15, which is proportional to the difference of the output signals of the first and second controlled chokes 1 and 2 or that one and the same, the product of the input current to the input voltage. The output current of the amplifier unit 16 enters the indicator 18 through the compensating windings 5 and 10 of the first and second controlled chokes 1 and 2 and

0 масштабный потенциометр обратной св зи 17.0 scale feedback potentiometer 17.

Ток в компенсирующих обмотках 5 и 10 направлен так, чтобы уменьшитьThe current in the compensating windings 5 and 10 is directed so as to reduce

45 выходной (суммарный) сирнал первого управл емого дроссел 1 и увеличить выходной (разностный) сигнал второго управл емого дроссел 2. Вследствие большого коэффициента усилени уси5Q лительного блока 16 напр жение-на его входе, пропорциональное разности входных сигналов первого и второго управл емых дросселей 1 и 2, компенсируетс выходным током обратной, св ес эй усилительного блока 16 до малой величины. За счет этого режим перемагничивани сердечников первого и второго управл емых дросселей 1 и 2 при изменении входного тока или напр жени измен етс в малой степени45 output (total) sirnal of the first controlled throttle 1 and increase the output (differential) signal of the second controlled throttle 2. Due to the large gain of the power supply unit 16 of the voltage block 16 at its input, proportional to the difference of the input signals of the first and second controlled chokes 1 and 2, is compensated for by the reverse output current, which is associated with the amplifying unit 16 to a small value. Due to this, the mode of magnetization reversal of the cores of the first and second controlled chokes 1 and 2 changes to a small extent when the input current or voltage changes.

Claims

40 и не выходит за пределы рабочих диапазонов , за счет чего повышаетс точность работы. Кроме того, за счет компенсации уменьшено вли ние на показани индикатора сопротивлени нагрузки. Формула изобретени 1. Множительное устройство, содержащее управл емые дроссели, интегрирующий конденсатор, балансный потенциометр, усилительный блок, масштабный потенциометр обратной св эй, балластный резистор, отсекающие диоды, индикатор, причем первые выводы первой и второй обмотки управ лени первого управл емого дроссел роединены с первым входом устройства второй вывод первой обмотки управлени подключен ,к первому выводу первой об мотки управлени второго- управл емого дроссел , второй вывод которой присоединен к второму входу устройст ва, второй вывод второй обмотки управлени первого управл емого дрдссел через балластный резистор подключен к первому выводу второй обмотки управлени второго управл емого дроссел , второй вывод которой соединен с третьим входом устройства первые выводы рабочих обмоток управл емых дросселей присоединень к аноду и катоду первого и второго отсекающих диодов соответственно, а вторые выводы рабочих обмоток соединены через балансный потенциометр движок балансного потенциометра через интегрирующий конден сатор подключен к шине нулевого потенциала, катод первого отсекающего диода соединен с первым входом питани устройства , анод второго отсекающего диода подключен ко второму входу питани устройства, один вывод масштабного потенциометра обратной св зи соединен с инвертирующим входом усилительного блока, а другой вывод подключен к шине нулевого потенциала , отличающеес тем, что, с целью повышени точности за счет уменьшений зависимости выходного сигнала от сопротивлени индикатора и соединительных проводников в каждый из управл емых дросселей введена компенсирующа обмотка, первый вывод компенсирующей обмотки первого управл емого; дроссел через индикатор соединен с движком масштабного потенциометра обратной св зи, второй вывод компенсирующей обмотки первого управл емого дроссел присоединен к первому выводу компенсирующей обмотки второго управл емого дроссел , второй вывод которой подключен к выходу усилительного блока, неинвертирующий вход которого соединен с движком балансного потенциометра. 2. Устройство ПОП.1, отличающеес тем, что тороидальные сердечники управл емых дросселей выполнены с клиновидным поперечным сечением. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройссва и их применение дл исследовани систем автоматического регулировани ,Физматгиз,1963,с.244246 , рис.132. 40 and does not exceed the limits of the working ranges, due to which the accuracy of work is increased. In addition, due to the compensation, the influence on the readings of the resistance indicator of the load is reduced. Claim 1. Multiplying device containing controlled chokes, integrating capacitor, balanced potentiometer, amplifying unit, large-scale feedback potentiometer, ballast resistor, cut-off diodes, indicator, the first terminals of the first and second control windings of the first controlled throttle are connected to the first input of the device, the second output of the first control winding is connected to the first output of the first control winding of the second controlled throttle, the second output of which is connected to the second one ode device, the second output of the second control winding of the first controlled drdsel through a ballast resistor is connected to the first output of the second control winding of the second controlled throttle, the second output of which is connected to the third input of the device, the first conclusions of the working windings of the controlled chokes connect to the anode and cathode of the first and the second cut-off diodes, respectively, and the second terminals of the working windings are connected through a balanced potentiometer; the engine of a balanced potentiometer through an integrating capacitor connects It is connected to the zero potential bus, the cathode of the first cut-off diode is connected to the first power supply input of the device, the anode of the second cut-off diode is connected to the second power supply input of the device, one output of the large-scale feedback potentiometer is connected to the inverting input of the amplifying unit, and the other output is connected to the zero potential bus , characterized in that, in order to increase accuracy by reducing the dependence of the output signal on the resistance of the indicator and the connecting conductors in each of the controlled choke introduced compensating winding, a first terminal of the compensating winding first controllable; the throttle is connected via an indicator to the slider of the feedback scale potentiometer; the second output of the compensating winding of the first controlled throttle is connected to the first output of the compensating winding of the second controlled throttle, the second output of which is connected to the output of the amplifying unit, the non-inverting input of which is connected to the balanced potentiometer slider. 2. Device POP.1, characterized in that the toroidal cores of controlled chokes are made with a wedge-shaped cross section. Sources of information taken into account during the examination 1. B. Kogan. Electronic modeling devices and their application for the investigation of automatic control systems, Fizmatgiz, 1963, p. 2444246, Fig. 132.

2.Бенин В.Л. и др. Статические измерительные преобразователи электрической мс цности, М., , 1972, с. 4:6-47, рис. 16 (прототип).2. Benin V.L. et al. Static Measuring Transducers of Electrical Power, M., 1972, p. 4: 6-47, fig. 16 (prototype).