Магнитное интегрирующее устройство
ОПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
20907!
Союэ Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ЗО.V1.1966 (№ 1086727/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17,1.1968. Бюллетень № 4
Дата опубликования описания 15.П1.1968
Кл. 42m, 14
42d, 10
МПК б 061
G 0I d
УДК 681 142.07(088.8) Комитет по делам иэооретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Ь. В. Болотов и О. В. Бабак
Заявитель
МАГНИТНОЕ ИНТЕГРИРУК)ЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Известные магнитные интеграторы имеют ряд недостатков, таких, как малое время интегрирования, низкая надежность и точность, незначительный диапазон изменения выходного сигнала.
Данное устройство свободно от этих недостатков благодаря введению дополнительных обмоток на управляющий магнитопровод, осуществляющих положительную обратную связь по постоянному току, и соответствующей коммутацией их с устройством.
Схема устройства приведена на фиг. 1.
Устройство состоит из управляющего сердечника 1, выполненного из магнитожесткого материала. Сердечник управляет двумя рабочими магнитопроводами 2, которые разделены с ним воздушным зазором. Для удобства будем рассматривать управление работой только одного магнитопровода. Как следует из схемы соединения его рабочих обмоток 8 с диодами 4, б, в каждый полупериод питающего напряжения, поступающего через трансформатор б, образуется постоянная составляющая потока внутренней обратной связи.
Если направление ее магнитного поля совпадает с направлением поля входного сигнала, ток в нагрузке 7 увеличивается. В обратном случае он уменьшается и остается практически неизменным даже при значительном возрастании входного сигнала U„. Рабочая характеристика сердечника 1 представлена схематически на фиг. 2. Благодаря остаточной индукции магнитожесткого сердечника можно получить любое фиксированное значение UH
5 в пределах заданного диапазона. Если ключ 8 замкнут (контакты 9 — 10), то образуется поток внешней обратной связи, который дополнительно подмагничивает сердечник 1. При этом внешняя обратная связь выбирается так, 10 что суммарный коэффициент обратной связи приближается к единице. Иными словами, при воздействии импульса управления, длительность которого соответствует полному времени пер емагничивания управляющего
15 сердечника, устройство переходит в релейный режим (фиг. 3). Однако, выбирая надлежащим образом длительность и амплитуду управляющих импульсов, нетрудно получить плавно возрастающую последовательность
20 промежуточных значений У,в . Длительность импульса при этом должна быть намного меньше, чем постоянная времени данного магнитного усилителя с памятью, находящегося в релейном режиме. Положительное действие
25 дополнительной внешней обратной связи, осуществляемой обмотками 11, нагрузками 7,12 и ключом 8, объясняется следующим образом.
Наличие зазора в предлагаемом устройстве резко увеличивает размагничивающий фак30 тор, что приводит к значительному искажениЮ
209071 характеристики магнитожесткого сердечника.
В связи с этим уменьшается способность интегрирования входного сигнала. С насыщением управляемого магнитопровода размагничивающий фактор возрастает, и для его компенсации необходимо подвести такой сигнал, закон изменения которого соответствовал бы закону изменения размагничивающего фактора. В качестве такого сигнала можно использовать сигнал обратной связи. Сильная внешняя обратная связь значительно компенсирует размагничивающий фактор и улучшает характеристику устройства, которое приобретает такие же интегрирующие свойства, какие имеют магнитные устройства, построенные на магнитных материалах с прямоугольной петлей гистерезиса, а время интегрирования может быть увеличено во много раз. Кратность изменения выходного сигнала данного устройства также гораздо выше, чем у подобных устройств с прямоугольной петлей гистерезиса, вследствие полной развязки управляющей и управляемой магнитных цепей.
При интегрировании управляющего сигнала в положительной области сигналов сердечником 1, контакты 9 — 10 ключа 8, включающие внешнюю обратную связь правого сердечника, разомкнуты. Как уже было показано, прн этом намагниченность управляющего сердечника 1 будет плавно изменяться. Соответственно выходное напряжение правого сердечника будет уменьшаться, так как направление управляющего магнитного поля будет противоположным направлению подмагничивающего поля внутренней обратной связи (фиг. 1).
5 Таким образом, правым сердечником будет осуществлено интегрирование входного сигнала в отрицательной области сигналов. При изменении полярности входного сигнала сердечники поменяются ролями. Поочередное вклю10 чение контактов ключа 8 может быть выполнено непосредственно входным сигналом.
Предмет изобретения
15 Магнитное интегрирующее устройство, содержащее управляющий магнитопровод с оомоткой управления, два управляемых магнитопровода с рабочими обмотками, а также трансформатор питания, отличающееся тем, 20 что, с целью повышения точности интегрирования, увеличения времени выполнения операции, а также расширения диапазона выходного напряжения, на управляющем магнитопроводе расположены дополнительные обмотки, 25 начала которых через подстроечные резисторы и контакты ключа соединены между собой и подсоединены к средней точке вторичной обмотки трансформатора питания, а концы подсоединены к выходным зажимам и через поЗ0 стоянные резисторы также к средней точке упомянутого трансформатора.
209071
-Зьи — — Ю d — — ——
Составитель Л. Б. Дмитриева
Редактор Е. В. Семанова Техред, А. A. Камышникова Корректоры Л. M. Прохорова и С. П. Усоьа
Заказ 332/7 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ценгр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
