Фотоэлектрическое устройство для умножения на гармонические сигналы

 

1

ОПИСАпИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 610135

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2202.74 (2!) 2000772/24 (51) М. Кл.

С 06 С 9/00 с присоединением заявки И (23) Приоритет (43) Опубликовано 0506.78.Бюллетень ЗФ

Гасударственный намнтат

Саввта Мнннстрав СССР на делам нзабрвтвннй н аткрытнй (53) УДК 681. 335.513. (088.8) (45) Дата опубликования описания 1105.78 (72) авторы изобретения

A.P.Лукашенок и Н.Н.Тюнин

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской

pl) Заявители авиации им.Ленинского комсомола и Государственный научноисследовательский институт гражданской авиации (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ

HA ГАРМОНИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

Изобретение относится к аналоговым электромеханическим вычислительным. устройствам и служит для умножения функций, заданных электрическими напряжениями, на гармонические сигналы вида виъ cvt и сов sist.

Известны устройства для умножения на гармонические сигналы.

Известно устройство, содержащее два перемножающих моста, в плечи которых включены тензодатчики, размещенные на гибких балочках, приводимых в движение кривошипно-шатунным механизмом, причем каждый полумост размещен на отдельной балочке, а балочки попарно параллельны и расположены симмет рично относительно оси вращения криношипа (11 .

Известно устройство, содержащее кривошипно-шатунный механизм, шатунами соединенный с гибкими пластинкамибалочками, на которых укреплены два перемножающнх тензомоста. Кривошипношатунный механизм выполнен с двумя кривошипами, размещенными под углом

1804 на общем налу. На каждом кривошипе укреплены по два шатуна, расположенных взаимно перпендикулярно 2)

Изнестено также устройство, содержащее два тенэомоста, размещенных на гибких балочках, закрепленных консольно на кривошипно-шатунном механизме.

Гибкие балочки с четырьмя поперечными вырезами на каждом конце установлейы на двух опорах и снабжены дополнительными расположенными по их центру стержнями, перемещающимися в направляющих втулках, а шатуны кривошипно-шатунного механизма сочлены с гиб10 кими балочками посредстном гибких пластин (3 ).

Недостатками известных устройств являются ограниченный частотный диапазон работы, низкий уровень выходных

Я сигналов мостовых схем, потребность в приводе достаточно большой мощности, наличие нелинейных искажений выходных сигналов эа счет составляющих высших гармоник в законах деформации тенЯО эореэисторов, сложность конструкции и сравнительно большие габариты.

Наиболее близким техническим решеннем к изобретению явЛяется фотоэлектрическое устройство для умножения на гармонические сигналы, содержащее модулирующий -ксцентрик, два осветительных блока, каждый из которых оптически связан через соответствующий конденсатор с соответствующей парой фотореэисторов, включенных в смежные

610135

«10

U1, (t) = KU

1) (<) "KU(t) cos

Целью изобретения является повышение точности работы устройства в инфранизком диапазоне и уменьшение его габаритов.

Поставленная цеЛь достигается тем,, что в предложенном устройстве чувствительные прямоугольные слои пар фоторезисторов каждого множительного моста расположены встык и смещены один относительно другого в двух взаимно перпейдикулярных плоскостях; параллельно линии пересечения которых расположена ось вращения модулирующего эксцентри.ка, а перпендикулярно которым расположены Опти хеские оси осветительных блоков. 25.

На фиг.1 приведена принципиальная схема фотоэлектрического устройства для умножения на гармонические сигналыу на фиг.2 показан принцип перекрытия .светочувствительных площадок фото- 30 резисторов по гармоническим законам; на фиг.3 представлена электрическая. схема устройства.

Устройство содержит цилиндрический светонепроницаемый модулирующий экс- 35 центрик 1, укрепленн-*.й с обеих сторон в подшипниках посредством иолувалов ось которых проходит по его образующей, две пары фотореэисторов 3 и 4.с прямОугОльными чувствительиыми слОЯ 40 мир расположенными ПОД углОм 90 Один к другому, два Осветительных блока из Осветителей 5 и б с конденсаторами .7, служащими для создания равномерных световых потоков. кажцая пара Фо- 45 торезисторов размещена по разные сто-. роны относительно оптических осей конденсаторов 7 осветителей 5 и 6, про. ходящих через ось вращения эксцентрика 1 (фиг. 2), а их светочувствитель.ные площадки перпендикулярны ей.

В смежные плечи двух множительных мостов 8 и 9 (фиг. 3) включены попарно фоторезисторы 3, 4 и резисторы

10-13. Выходы мостов 8,9 соединены с

55 индикаторами произведений 14 и l5 °

Устройство работает следующим об. разом.

При вращении модулирующего эксцентрика 1 с постоянной угловой скоростью со он модулирует Световые потоки ос- 60 ветителей 5 и 6, падающие на светочувствительные площадки фоторезисторов 3 и 4 по гармоническим зависимо& тям, находящимся в квадратуре (фиг.2)

Например, если пара .Фоторезисторов 3 модулируется,по закону ьЫ и, тб пара фоторезисторов 4 " по закону свз wt, причем эти изменения происходят дифференциально

Все пары фоторезисторов 3, 4 иден тичны. Соответственно идентично изменяются сопротивления фотореэисторов 1 з = < Ь (S in ust ) (а) гц r < ьr (cos cut) где т",- сопротивление фоторезистора, когда освещена половина его светочувствительной площадки;

61 (ь1п cvtf, йг(соь

Пары фоторезисторов 3, 4 включены в активные плечи мостов 8 и 9, на входы которых подключено напряжение U (t) пропорциональное умножаемой функции.

Мостовые схемы осуществляют перемноже ние входного напряжения на функцию изМенения сопротивлений плеч, поэтому на выходе получим сигналы, пропорциональные следующим произведениям: где К - коэффициент пропорциона,ьнос ти.

При равенс ве

2 bf

К"10 1Ь С S N где И- величина, зависящая от сопротивлений плеч и индикаторов произведений 14 и 15.

Таким образом, при вращении модулирующего эксцентрика 1 с углоВОй СКО-ростью u) иа выходе множительных мостов 8 и 9 получаем сигналы,,пропорциональные произведениям Q (4) sin mt и Оф) CQS со+, которые поступают на индикатОРы произведения 14 и 15.

Для увеличения числа каналов умножения кратнб ему увеличивается число пар мостовых множительных схем (соответственно число пар фоторезисторов) и удлиняется модулирующий эксцентрик 1.

При применении. фотоэлектрического устройства для умножения на гармонические сигналы устраняются паразитные нелинейные искажения в выходных сигналах, особенно при работе устройства в инфраниэком диапазоне частот, а также достигается оптимальная компактность конструкции.

Устройство предназначено для и пользования в гармонических анализаторах, в частности для исследований не» стационарных характеристик перспективных летательных аппаратов в аэродинамических трубах методом вынужденных колебаний, что повышает в целом точность подобных экспериментов, которые располагаются. в инфранизкочастотном диапазоне и актуально, прежде всего

610135

Формула изобретения

Фиг. t

Составитель Ю.Козлов

Техред Н..Бабурка Корректор Н.яцемирская

Редактор Л.утехина

Заказ 3013/39 Тираж 826 Нодписйое

ЦНИИПИ Гасударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 для повышения безопасности Полетов современных летательных аппаратов.

Фотоэлектрическое устройство.для

8 умножения на гармонические сигналы, содержащее модулирующий эксцентрик, два осветительных. блока, каждый из котбрых оптически связан через соответствующий конденсор с соответствующей парой фотореэисторов, включенных в смежные плечи соответствующего мно. жительного моста, одни диагонали мостов подключены к источнику сигнала, а другие — к выходным индикаторам произведения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы в инфраниэком диапазоне уменьшения габаритов устройства, в нем чувствительные прямоугольные слои пар фоторезнсторов каждого множительного моста расположены встык и смещены один относительно другого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельно линии пересечения которых расположена ось вращения модулирующего эксцентрика, а перпендикулярно которым расположены оптические оси осветительных блоков.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

В 287410,кл. Cr06 6 3/04, 1969. . 2. Авторское свидетельство СССР

В 306472,кл. G 06 > 7/16, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 337786,кл. G 06 6 3/04, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР

В 374614,кл. O 06 Ь 7/16, 1970.