Множительно-делительное устройство

 

t»)432527

О П И С А Н И Е

И3ОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. сзидетельства— (22) Заявлено 12.03.73 (21) 1892606/18-24 (51) Ч. Кл. G 06g 7/16 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликоза.:!о 15.06.74, Бюллетень Хо 22

Дата опубликования описания 21.08.. 5

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

i 53) УДЕ 681.335 (088.8) (72) Лвторы изобретения

М. E. Гольдштейн, E. В. Портнов и П. Н. Сенигов

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) МНОЖИТЕЛЪНО-ДЕЛ ИТЕЛ bhOE УСТРОИСТВО

Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники.

Известно устройство, использующее для деления и умножения сигналов принцип широтно-импульсного преобразования, в нем источники сигналов де:п1мсго и делителя подсоединены ко входам сумматора и Олокя вычитания, выход сумматора соединен с одним из входов первой схемы сравнения, другой вход которой соединен с выходом первого генератора пилообразного напряжения; выход первой схемы сравнения соединен с первым входом триггера, выход блока вычитания соединен с одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с выходом второго генератора пилообразного напряжения; выход второй схемы срав»eпия соединен со вторым входом тр!1ггсра, я два выхода триггера соединены со входами генераторов пилообразного í",ïð",>Kåíèt! il со 2î входом фильтра среднего значения.

Недостатком этого устройства является зависимость его погрешности от степени неидентичности каналов преобразования соответственно суммы и разности входных сигналов и от отличия абсол1отных значений амплитуд разнополярпых импульсов, появляющихся на выходе триггера. Ероме того, схема устройства сложна.

Целью настоящего изобретения является ЗО упрощение схемы устройства и повышение его точности.

Согласно изобретен!по, в предлагаемом множительно-делптсльном устройстве поставленная цель достигается тем, что к двум вхоДЯМ ЭЛСМСНТЯ Pht IПТЯ!1НЯ СООТВСТСТВЕННО 1!О !соединены через первый кл!Оч гы: од источника сигнал» делителя и через элсмсHT уставки коэффициента — выход источника сигнала делимого — первого сомножителя.

Выход элемент, вычитания через интегратор подключен ко входам двух элементов сравнения, реагирующих ня сигналы разной величины, Быходы элементов сравнения соединены с упрявля!Ощпмп входямп первого кл:очя

И К:!ОЧЯ, УСТЯНОВЛСПНОГО Х1Е>1: t> ИСТОЧН1!КОМ сигнала делимого — второго сомножителя и входом ф11льтра сре,него значения. После фи льтря в! .л!оченя нагрузка 1 cTpollcTBя.

Структурная сне»а множитсльно-дслителького устройства:;рпвсдc ltà ня чертеже.

Устройство содержит ключ управления 1, элемс1!т 2 уст-.вкп коэо1!11>пцпснт11, служащий для изменения диапазона пзмср. .:смык отношений, элемент вычитания 8, нсточнп::. 1 сигнала делителя и 5 делимого — первого сомно кителя, интегратор 6,; вя элсмсHT;1 срявi.!ениЯ 7 II 8, дРУгo!I кл1О -! УIIP i>B з ен11Я 9, ltt точнпк 10 сигнала дслпмого — второго сомножителя и фильтр 11.

432527

Предложенное устройство работает следующим образом.

При открытом ключе 1 и выставленном коэффициенте в элементе 2 уставки коэффициента в элементе вычитания 8 образуется разность напряжений источников сигналов делителя и делимого — первого сомножителя, которая после интегрирования в интеграторе б поступает на вход элементов сравнения 7 и 8. Напряжение после интегратора б нарастает до тех пор, пока не достигнет напряжения уставкп элемента сравнения 7, на выходе которого в этот момент появляется сигнал, переводящий ключи 1 и 9 в закрытое положение и удерживающий их в нем. Теперь на вход элемента вычитания поступает только вычитаемое в виде напряжения источника 5 сигнала делимого — первого сомножителя. Напряжение с выхода элемента вычитания 8, пнтегрируясь в интеграторе б, поступает на вход элементов сравнения 7 и

8. Напряжение после интегратора уменьшается до тех пор, пока не достигнет напряжения уставкп элемента сравнения 8, на выходе которого в этот момент появляется сигнал, переводящий ключи 1 и 9 в открытое положепие и удерживающий их в нем. Затем процесс повторяется.

Ключ 9 установлен в цепи источника 10 сигнала делимого — второго сомножителя.

На входе фильтра 11 образуются однополярные прямоугольные импульсы напряжения с амплитудой, равной напряжению источника сигнала 10. С помощью фильтра 11 из этой последовательности импульсов выделяют постоянную составляющую напряжения, которое прямо пропорционально напряжению источников сигналов 5 и 10, и обратно пропорционально напряжению источника сигнала 4.

Прп необходимости в качестве входных сигналов можно использовать вместо напряжений токи.

Математическая основа раооты устройства следующая.

Имеется три входных сигнала, например, в виде напряжений Ui, Уз и U3, которые в течение времени, необходимого для измерения, не изменяются. Получают разность напряжения U, ti напряжения, пропорционального напряжению U2, Ui — f(U», где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Полученная разность интегрируется в течение времени, пока ее интеграл не изменится на величину, равную разности напряжений уставок и» и U» обеих схем сравнения.

Таким образо м время интегрирования 101 U02

Ui — KU

Затем интегрируется только сигнал в виде напряжения КР, до тех пор, пока его инте10 грал не изменится на величину напряжения (С» — Upi) . Это время интегр ирова н ия.

v„„— u„„

К(l.

Затем операции повторяются.

Одновременно формируются прямоуголь. ные однополярные импульсы с амплитудой, равной напряжению Гз, длительность кото20 рых равна т а промежутки между ними т . Выделяют среднее значение этой последо. вательности импульсов Z, которое равно величине

Подставляя значения т и т2, получим К . з з з

U, 30

Из полученного выражения видно, что выходная величина не зависит от разности уставок схем сравнения, если эта разность неизменна в момент измерения.

Предмет изобретения

Множительно-делительное устройство, содержащее элемент вычитания, интегратор, два элемента сравнения, ключи управления и

40 фильтр, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы устройства и повышения точности его раооты, первый источник входного сигнала через первый ключ подсоединен к одному из входов элемента вычитания, 45 другой вход элемента вычитания через элемент уставки коэффициента подсоединен ко второму источнику входного сигнала, а выход через интегратор подсоединен ко входам элементов сравнения, выходы которых соедине50 ны с управляющими входами первого и второго ключей, второй вход последнего ключа соединен с третьим источником сигнала, а выход через фильтр подключен к выходной клемме устройства.

432527

Составитель Л. Сннмщикова

Текред Е. Борисова

Редактоп Б. Нанкнна

Корректор В. Гутман

Подписное

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 229/546 Изд. № 1709 Тираж 624

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Ра шская наб., д. 4/5