Аналоговое вычислительное устройство для решения уравнения лапласа

 

408336

ОЙ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 17. 1/Л 971 (№ 1649352/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

О публиковано 1О.XII.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 12Л .1974

М. Кл. G 06g 9/00

Н 04п 5/30

Государственный комитет

Савета Министров СССР

IIo делан изобретений и открытий

УДК 68,1.333:53 (088.8) Автор изобретения

Л. И. Дивинский

Ленинградский гидрометеорологический институт

Заявитель

АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ЛАПЛАСА

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны аналоговые вычислительные устройства для,решени я уравнения. Лапласа, со,держащие электролюминесцентный экран, соединенный выводами с источником синфааных задающих напряжений, телевизионную камеру, один выход кото рой непосредственно, а другой — через блок обработки информации соединены с соответствующими входами видеоконтрольного устройства, полунрозра чное зеркало и транспарант.

Предложенное устройство отличается от извеотных тем, что в нем полупразрачное зеркало установлено под углом к оптической оси между объективом телевизионной камеры и электролюминес|центным экраном и оптически связано с транспарантом. Причем электролюминесцентный экран вьгполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, непрозрачная обкладка которого изготовлена из материала с высокии удельньгм сопротивлением и снабжена внешними отводами, количество и рас положетгие которых соответствуют заданным значениям искомой фун кции.

Это позволило повысить быстродействие устройства в,работе, Блок-схема устройства приве дена на фиг.

1; на фиг. 2 — изображен электролюминесцентный конденсатор.

Устройство содержит электролюминесцентный экран 1, источник 2 синфазных за1дающих напряжений, телевизио|нную камеру 8, блок 4 обработки информации, видеоконтрольное

5 устройство 5,,полутпрозрачное зеркало б и транспарант 7.

Электролюминесцентный экран 1 .выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора с непрозрачной обкладкой 8, снаоженной внешними отводами 9. Прозрачный электрод

10 электролюминесцентного конденсатора соединен с общей шиной источника 2 синфазных переменных напряжений.

Световой поток от электролюминесцентного экрана 1 через полупрозрачное зеркало б поступает на телевизионную камеру 3, которая преооразует оптическое изображение в видеосигнал. Телевизионная камера 3 соединена с блском обработки информации 4 и BHдеоконтрольным устройством 5.

Для устранения влияния геометрических искажений на точность получаемых решений в устройство введен транспарант 7, от которого рассеиваемый световой поток, отражаясь от полупрозрачного зеркала б, поступает на телевизионную камеру 8.

Решение уравнения начинается с ввода данных. Для этого на внешние отводы 9 электролюминесцентного экрана 1 от источника синфазных задающих на пряжегпгй 2 подают468336 ся различные относительно прозрачного электрода 10 переменные синфазные напряжения.

Амплитуда напряжения, подаваемо "o,íà каждый внешний отвод 9, линейно связана со значением величины в соответствующей точке ф уц кц.и и.

Наличие переменного напряжения между непрозрачной обкладкой 8 и прозрачным электродом 10 электролюминесцентнotI о конденсатора 1 приводит к возбуждению люминофора .и вызывает его свечение тем более яркое, чем выше разность потенциалов. Если на внешних отводах 9:на пряжения различны, поверхность непрозрачной обкладки 8 не является эквипотенциальной.

Поступающее от источника 2 синфазных задающих напряжений напряжение имеет низкую частоту, гри которой удельное поверхностное сопротивление обкладок электролюминесцентного кондеисатора 1 намного меньше емкостного сопротивления единицы поверхности люминеоцентного конденсатора. В эгом случае, влиянием емхостных тсков на распределение напряжений на поверхностях обкладок люмицесцентного конденсатора 1 можно пренебречь. Отсюда следует, что амплитуда на пряжения на поверхности непрозрачной оокладки 8 электролюминекцентного;конденсатора подчиняемся квазистационному уравнению Лапласа, а прозрачный электрод 10 электролюминесцентного конденсатора эквипотенциалец. Наличие потеHциа Iüíîãо рельефа на поверхности непрозрачной обкладки 8,приводит к нсодипаковой яркости свечения электролюмипофсра. Точкам с одинаковой яркостью свечения соответствуют экви потенциальные то ки на поверхности, непрозрачной обкладки 8 электролюминесцентного конденсатора 1.

Телевизионная камера 8 преобразует в режиме построчного разло жения изменяющееся ,по яркоспи свечение электролюминесцентного конденсатора 1 в видеосигнал. В связи с замкнутым характером телевизионной системы в нредложенном устройстве отпадает необходимость формирования лолного телевизионного сигнала. Импульсы синхронизации подаются в видеоконтрольное устрой ство 5 из телевизионной камеры 8 по отдельной цепи.

Система синхронизации обеспечивает синхронность и синфазность перемещения считывающего,и воеироизводящего луча соответственно по мишени передающей трубки теле5 визионной камеры 8 и по экрану кинескопа видеоконтрольного устройства 5.

Так как эквипотенциальным линиям на поверхности непрозрачной обкладки 8 элекИ тролюминесцентного конденсатора 1 соответствуют линии равной яркости, а точкам равной яркости при преобразовании телевизионной камерой 8 соответствует равная величина видеосигнала, то, осуществляя подсветку эк15 рана кинеско па видеокочтрольного устройства

5 в точках, которым соответствуют одинаковое значение видеооигпала, на выходе видеоконтрольного у стройства 5 получают семейство линий, которые соответствуют эквипотен20 циальным линиям на поверхности электролюминесцентного конденсатора 1.

Предмет изобретения

25 1. Аналоговое вычислительное устройство для решения уравнения Ла пласа, содержащее электролюминесцентный экран, соединенный выво)дами с источником синфазных за дающих напряжений, телевизионную камеру, Один выЗ0 ход которой непосредственно, а,другой — через блок ооработки информации соединены с соответствующими входами видеоконтрольпого устройства, полупрозрачное зеркало .и транспарант, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства в работе, полупрозрачное зеркало установлено под углом к оптической оси между объективом телевизионной,камеры и электролюминесцентным экраном и оптически связано с транспа40 ра.нтом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электролюминесцентный экран выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, 45 .непрозрачная обкладка, которого изготовлена из материала с высоким удельным сопротивлен ием .и снабжена внешними отводами, количество и расположение которых соо:пзет ст ьуют заданным значениям искомой функции.

408336

Составитель Ю. Козлов

Техред Л. Богданова

Редактор Е, Кравцова

Корректор В. Жолудева

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 210 Изд № 281 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Гасударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5