Мажоритарное устройство для выделения проекций векторной величины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ())) 782162

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 10. 07. 78(21) 2661953/26-21 (51}М. Кл 3 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Н 03 К 19/42

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2311.811 бюллетень ¹ 43 (53} УДК 621 ° 374 (088. 8) Дата опубликованию описания 241180 (72) Авторы изобретения

В. В. Захаренков и В. A. Игна ов

«1 (71) Заявитель (54) МА)1(ОРИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

ПРОЕКЦИЙ ВЕКТОРНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Изобретение относится к автоматике налов, пропорциональных трем проекции вычислительной технике и может быть ям векторной величины, при минимальиспользовано в навигационных системах ном количестве резервированных изме- ,для автоматической обработки даннйх рительных каналов или приборов, а резервированных измерительных кана- 5 также повышение стабильности его работы и исключение влияния на выходИэвестно мажоритарное устройство,,ной сигнал отказов в каналах устройиспользуемое в автоматических систе- ства. мах и приборах для выделения достовер- Поставленная цель достигается тем, ной и надежной аналоговой информации 10 что в мажоритарном устройстве для выпри параллельном резервировании кана- деления проекций векторной величины, лов (11 . состоящем из и идентичных каналов

Недостатком известного устройст- (где n - количество резервируемых иэва является низкая надежность. верительных каналов или приборов, Известно также мажоритарное устрой-15 число п т 4), каждый из которых со" ство, состоящее из нескольких парал- держит операционный усилитель, резислельных каналов, которые содержат тивные трехполюсники, диодный мост, операционные усилители, диодные мос- подключенный одной своей диагональю ты, реэистивные цепи обратных связей через балансные резисторы к источнии источники опорных напряжения по- 20 ку опорного напряжения постоянного стоянного тока f2). тока, и три нагрузочные резистора, Недостатком известного устройства в каждом его канале резистивные Трехявляется то, что оно имеет единствен- полюсники крайними полюсами включены ный выход и непригодно для одновре- между входом и выходом операционного менного выделения двух или трех ана- 25 усилителя, причем к среднему полюсу логовых сигналов, пропорциональных одного трехполюсника через диагональ проекциям физической векторной вели- диодного моста подключен выход измерительного канала (прибора), а чины. хцель изобретения — выделение до- средние полюса соответствующих тре стоверных и надежных аналоговых сиг- 30 полюсников всех каналов мажоритарио3

7821б2

При условии, что во всех измери-. тельных каналах сигналы 0 ха заданной точностью соответствуют проекциям вектора по выбранным j-м направлениям, в любом j-м канале мажоритарного устройства реализуется уравнение вида

0Ь„. = ал 0ьг х., "а 0ь „„ + а Цн,г Ь, (1 ) где а,. = Р /R а2з R2i / Roti

a = ВЬ /R > - являются значениЬ ями направляющих косинусов углов между j-м напран1

55 лением измерительных" каналов, и соответственно, 1, 2 и 3-й осями основного базиса, R - R — резисторы трехпо а Ъ5 люсника.

Так kaK на нагрузочных резисторах

8-10 происходит суммирование сигна60

65 го устройства подключены к соответствующему нагрузочному резистору. Кроме того, параллельно диодным мостам каналов включены входы реле, размыкающие контакты которых включены между нагрузочными резисторами мажоритарного устройства и средними полю- .

5 сами трехполюсников соответствующего, канала. I на фиг. 1 представлена электрическая схема мажоритарного устройства; на фиг. 2 - электрическая схема од- t0 ного канала, на которой показано включение реле.

Мажоритарное устройство для выделения проекций векторной величины

< одержит в каждом канале операцион- 15 ный усилитель 1, реэистивные трехполюсники, состоящие в каждом j канале (где j = 1,4) из двух резисторов 2=0-2= i и 3=0-3= i (где

О, 3), диодный мост 4 (ограничитель тока), источник 5 опорного напряжения постоянного тока, питающий через балансные резисторы б одну диагональ диадного моста 4, каналы 7 формирующие входные сигналы. Выходные сигналы, пропорциональные проекциям вектора физической величины,выделяются на выходных резисторах 8-10, которые служат общей нагрузкой по каждому выходу мажОритарного устройства.

Кроме этого на схеме обозначены: сигнал U на выходе j-го измерителььх ного канала, пропорциональный проекции вектора физической величины по

j-му направлению, j = 1, и; сигнал 35

Ugy>y на 1-м,выходе мажоритарного устройства, пропорциональный проекции вектора физической величина íà i-ю ось основного базиса, i = 1, 3, сигнал 0 от источника 5 опоРного на- 40 о пряжения.

Мажоритарное устройство работает следующим образом. лов, то н мажоритарном устройстве происходит решение системы уравнений (1) относительно переменных U ðo входным переменным 0н, и постоянным значениям коэффициентов а„ . Если

0 для некоторого значения i, то оответствующее сопротивление й„ = О. для выделения сигналов 0вл;„цостаточно подать входные сигналы 0ь, всего лишь а на три канала мажоритарного устройстsa, при этом в точках А, оставшихся неподключенными (и-3)-х каналов мажоритарного устройства, устанавливаются соответствующие сигналы 0 х .

Это является следствием свойства обратимости используемой схемы включения операционных усилителей.

Когда один измерительный канал (например, k-й) выдает сигнал 0 PU>g т.е.несоответствующий номинальноглу значению, это является следствием неисправности k-го измерительного канала, Так как сигнал в точке А k-го канала мажоритарного устройства равен

0,г,,а в точке В, создаваемый k-м измерительным каналом, сигнал Равен 0 то при условии, что j 0 „ - 0 1) 0р, происходит "запирание" диагонали AB

k-ro диодного моста и ее сопротивление Rg возрастает в сотни раз, т.е. происходит бесконтактное отключение неисправного измерительного канала от мажоритарного устройства.

При этом мажоритарное устройство сохраняет способность к выделению достонерных значений сигналов 0 „„, по (n-2)-го отказа измерительных каналов.

Элементы мажоритарного устройства могут отказывать, поэтому соответствующие каналы мажоритарного устройства следует отключать полностью. С этой целью в каждый канал дополнительно ннодится высокочунствительное электронное реле (компаратор), которое своигл входом подключается параллельно входной диагбнали AB диодного моста, его выходные контакты включены между средними точками трехполюсников и нагруъочными резисторами 8-10.

Такое доПолнение схемы мажоритарного устройства приводит к полному отключению тех каналов мажоритарного устройства, в которых произошел либо отказ собственных элементов, либо отказ измерительного канала. При этом электронное реле (компаратор) имеет память или спОсобность самоблокировки.

Формула изобретения

1. Мажоритарное устройство для выделения проекций векторной величины, состоящее из и идентичных каналов (где n — количество резернируемых измерительных каналов или приборов, число n p 4), каждый из которых содержит операционный усилитель, резистивные трехполюсники, диодный мост, подключенный одной своей диагональю

"782162 через балансные резисторы к источнику опорного напряжения постоянного тока, и три нагрузочных. резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выделения достоверных и надежных аналоговых сигналов, пропорциональных трем проекциям векторной величины, при минимальном количестве резервированных измерительных каналов или приборов, в каждом его канале резистивные трехполюсники крайними полюсами включены между входом и выходом операционного усилителя, причем к среднему полюсу одного трехполюсника через диагональ диодного моста подключен выход измерительного канала (прибора), а средние полюса соответствующих трехполюсников всех каналов мажоритарного устройства подключены к соответствующему нагрузочному резистору.

ВНИИПИ Заказ 8167/73

Тираж 995 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

2. Устройство по.п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности его работы и ис- ключения влияния на выходной сигнал .отказов в каналах самого мажоритарного устройства, параллельно диодным мостам каналов включены входы реле, размыкающие контакты которых включены между нагрузочными резисторами мажоритарного устройства и средними полюсами трехполюсников соответствующего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 171894, кл. Н 03 К 19/20, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР

9.190644, кл. Н 03 К 19/42, 1962.