Многоустойчивый накопительный элемент

 

Ha I r=HT:; .. бп iï .

СПИ :АНИЕ изоы чтения

2672I7

Союз Советскиз

Социвлистическиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.Ч.1968 (№ 1237732/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 01.1Ч.1970. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 17.ЧП.1970

Кл. 42mv, 3/00

Нсмитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК G 06m

УДК 681.327,67(088,8) Авторы изобретения

М, А. Розенблат, А. А. Ромащев и В. А. Семенеико

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) .Заявитель

МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ НАКОПИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении магнитных гистерезисных счетчиков, адаптивных элементов (для обучающихся систем), а также некоторых типов интегрирующих

- устройств.

Известны гистерезисные счетчики, в которых в качестве многоустойчивого накопительного элемента обычно используются торо- 10 идальные магнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). Для осуществления неразрушающего считывания промежуточных состояний счетчика можно вместо тороидальных сердечников использовать трансфлюксоры из феррита с ППГ.

Однако даже при использовании металлических сердечников с ППГ максимальный коэффициент накопления N (т. е. число стабильных состояний) ограничен следующи- 20 ми причинами: влиянием падения напряжения на сопротивлении цепи связи, которое растет с увеличением номера импульса; спадом магнитного потока сердечника из-за неидеальной прямоугольности петли гистерези- 2S са.

Переход к ферритам, напрймер, с целью применения разветвленных сердечников для осуществления считывания промежуточных состояний без разрушения или повышения Зр быстродействия, лишь ухудшает указанные характеристики. Поэтому число стабильных состояний накопительных элементов обычно составляет не более 5 — 10 при нелинейной зависимости выходного напряжения от числа поступивших импульсов (в случае использования ферритовых трансфлюксоров для осуществления неразрушающего считывания) .

Целью предлагаемого изобретения является существенное увеличение числа устойчивых состояний накопительного элемента и получение практически линейной зависимости выходного напряжения при неразрушающем считывании.

Это достигается путем последовательного включения в цепь управления источника компенсационных импульсов напряжения (т. е. импульсов обратной связи), в качестве которого используется одно из малых отверстий трансфлюксора из феррита с ППГ, который служит накопительным элементом. Это дало возможность получать желаемую зависимость (в том числе линейную) выходного напряжения многоустойчивого элемента от числа поданных на его вход импульсов при неразрушающем считывании.

Схема многоустойчивого накопительного элемента приведена на фиг. 1, где изображены: четырехдырочный трансфлюксор 1 и тороидальный сердечник 2, изготовленный иа

247217 феррита с ППГ и выполняющий функцию источника импульсов напря>кения с фиксированной вольт-секундной площадью; вместо четырхдырочного трансфлюксора можно использовать широко распространенный симметричный пятидырочный трансфлюксор, в этом случае одно из его малых отверстий остается свободным.

Одно из малых отверстий (например, а) трансфлюксора и тороидальный сердечник прошивают последовательно соединенные обмотки 8 и 8 форсированного перемагничивания и подготовки 4 и 4 . К обмотке управления 5, нанесенной на неразветвленную часть магнитопровода трансфлюксора, подключены последовательно и согласно через активное сопротивление б выходная обмотка 7 сердечника 2 и обмотка 8 обратной связи, проходящая через отверстие а трансфлюксора. Через отверстие b трансфлюксора проходят обмотки считывания 9 и выходная 10, а через отверстие С вЂ” обмотка смещения 11. Обмотка сброса (установки в нуль) 12 нанесена на неразветвленную часть магнитопровода.

Рассмотрение работы счетчика удобно начать с того момента, когда после поступления импульса постоянного тока в обмотку сброса

12 магнитопровод трансфлюксора намагничен до насыщения. В таком состоянии трансфлюксор будет полностью заблокирован, т. е. участки магнитопровода вокруг отверстий а и 6 не будут перемагничиваться из одного насыщенного состояния в другое под действием приложенных к ним соответствующих м,д.с, При этом амплитуда переменного тока считывания, текущего по обмотке 9, ограничена такой величиной, что создаваемое этим током поле недостаточно для перемагничивания магнитопровода вокруг большого отверстия, а импульсы тока форсированного перемагничивания создают поле, направление которого совпадает с направлением остаточной намагниченности внешней перемычки вокруг отверстия а (принцип неразрушающего считывания информации и трансфлюксора асимметричными импульсами тока). В обмотки 4 и 4 подается постоянный ток подготовки.

Величина магнитного поля, создаваемого этим током, должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить перемагничив ание всего объема материала вокруг малого отверстия а полностью открытого трансфлюксора, и недостаточной для пере магничп вани я вокруг большого отверстия. Под действием этого тока сердечник 2 и материал вокруг отверстия а находятся в исходных насыщенных состояниях. При поступлении в обмотки

8 и 8 импульса тока, обеспечивающего быстрое перемагничивание сердечника 2 (материал вокруг отверстия а не перемагничиваетСя, так как транфлюксор полностью заблокирован), в обмотке 7 наводится короткий импульс напряжения с фиксированной вольтсекундной площадью 6,„, равной приблизительно 2В, SgWg, где: В, — величина остаточ5

65 ной индукции сердечника 2; Sg — площадь I10" перечного сечения сердечника 2; W> — число витков обмотки 7. Если выбрать число витков обмотки управления 5 трансфлюксора достаточно большим, то все напряжение практически окажется прило>кенным к этой обмотке, в результате чего остаточный поток

Ф«, в неразветвленной части магнитопровода трансфлюксора получит некоторое приращение бФ „, .

После прекращения импульса тока форсированного перемагничивания сердечник 2 под действием тока подготовки начнет возвращаться в исходное состояние. Этот процесс должен происходить настолько медленно, чтобы возникающий при этом в цепи связи ток был недостаточен для изменения магнитного состояния трансфлюксора.

В схеме на фиг, 1 роль компенсационного источника импульсов напряжения (импульсов обратной связи) выполняет отверстие а трансфлюксора, выходная обмотка 8 (т. е. обмотка

W„, ) которого включена последовательно в цепь управления. По мере увеличения числа поступивших импульсов форсированного перемагничивания сердечника 2 трансфлюксор все больше открывается, и величина вольтсекундной площади импульсов напряжения, возникающих на обмотке 8, увеличивается.

Соответствующим выбором числа витков обмотки 8 можно в широких пределах варьировать величину компенсирующих импульсов напряжения.

Так как среднее значение выходного напряжения, индуцируемого в обмотке 10, описывается зависимостью:

U,ì2W, /(Ф„,+Ф«,), где: У, †чис витков обмотки 10; f †частота тока считывания, то .величину U, можно легко использовать в качестве аналогового параметра, однозначно определяющего 6?«,.

При линейной зависимости Ф„= f (и) величину U, = U, (n), очевидно, особенно удобно использовать как аналоговый параметр, пропорциональный числу поступивших импульсов и.

Возмо>кна модификация многоустойчивого накопительного элемента, изображенная на фиг. 2, в которой отсутствует формирующий сердечник 2, служащий для получения импульсов напряжения с фиксированной вольтсекундной площадью. В данном случае функцию сердечника 2, обеспечивающего частичное открывание полностью заблокированного трансфлюксора, выполняет малое отверстие а. Диаметр этого отверстия выбирается несколько меньше, чем диаметры отверстий b u с при прочих равных условиях. Это предотвращает насыщение магнитопровода вокруг отверстия а даже в случае насыщения неразветвленного участка магнитопровода трансфлюксора. Следовательно, в результате воздействия уже первого импульса тока форсированного п ерем агничивания, поступающего

267217

Фи@.1

Составитель Л. В. Скобелева

Редактор Б. С. Нанкина Техред Л. Я. Левина Корректор С. А. Кузовенкова

Заказ 1820/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 после импульса блокировки, на обмотке 8 возникает импульс напряжения, который частично приоткрывает трансфлюксор. По мере открывания трансфлюксора вольт-секундная площадь управляющих импульсов напряжения увеличивается. Выбирая соответствующим образом витковые данные обмоток 5 и

8, можно получить желаемую зависимость

U, = U, (и) из числа реализуемых устройством функций, Экспериментальные исследования многоустойчивых накопительных элементов с использованием трансфлюксоров различных типоразмеров показали, что путем соответствующего выбора витковых данных источника компенсирующих импульсов напряжения и обмотки управления трансфлюксора можно получить различные зависимости (в том числе и линейную) среднего значения выходного напряжения U, в функции числа поступивших импульсов управления. Число стабильных состояний многоустойчивого накопительного элемента может достигать 60.

Предмет изобретения

Многоустойчивый накопительный элемент, содержащий трансфлюксор и формирующий сердечник из феррита с прямоугольной петлей гистерезиса с обмотками, отличающийся тем, что, с целью линеаризации зависимости выходного напряжения накопительного элемента от числа поступивших импульсов, последовательно с обмоткой управления трансфлюксора, нанесенной на неразветвленный участок магнитопровода, и выходной обмоткой формирующего сердечника включена обмотка обратной связи, проходящая через одно из малых отверстий трансфлюксора, прошитого также обмотками подготовки и форсированного перемагничивания, причем послед20 ние соединены последовательно с одноименными обмотками формирующего сердечника.