Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ - Патент РФ 2053552
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с высокой точностью в большом динамическом диапазоне. Цель изобретения - повышение точности измерений. Степенной преобразователь содержит блок извлечения квадратного корня, блок деления и сумматор. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2053552
Класс(ы) патента: G06G7/20
Номер заявки: 92002680/09
Дата подачи заявки: 28.10.1992
Дата публикации: 27.01.1996
Заявитель(и): Келехсаев Борис Георгиевич
Автор(ы): Келехсаев Борис Георгиевич
Патентообладатель(и): Келехсаев Борис Георгиевич
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве функционального преобразователя для вычисления квадратного корня с высокой точностью в большом динамическом диапазоне.
Известно устройство [1] для извлечения квадратного корня, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, интегратор, блок сравнения, ключ, сглаживающий фильтр, с выхода которого постоянная составляющая выходного сигнала поступает в обратную связь интегратора.
Недостатком устройства являются дрейф интегратора, влияющего на погрешность преобразования, особенно в режиме малого сигнала.
Известно другое устройство [2] содержащее компаратор, усилитель, интегратор, сумматор, квадратор, вход которого соединен с выходом устройства, а выход квадратора подключен к входу сумматора как обратная связь устройства. В установившемся режиме получают на выходе напряжение, пропорциональное корню квадратному из входного напряжения.
Устройство обладает в установившемся режиме погрешностью около 0,3% однако погрешность увеличивается для малых сигналов из-за дрейфа интегратора, при этом необходим квадратор с низкой погрешностью.
Известно устройство [3] содержащее логарифмический и антилогарифмический усилители.
Устройство весьма простое, однако обладает температурной погрешностью из-за использования нелинейных участков характеристик p-n-переходов полупроводниковых приборов.
Известно устройство [4] для извлечения квадратного корня, содержащее блок деления, на первый вход которого поступает входное напряжение, а выход устройства подключен к второму входу блока деления в качестве обратной связи.
Устройство простое, однако имеет погрешности преобразования для сигналов малой величины.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство [5] для извлечения квадратного корня из суммы квадратов двух величин, содержащее блок деления и два сумматора, выход одного из которого является выходом устройства.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.
Для этого в степенной преобразователь, содержащий блок деления и сумматор, выход которого является выходом преобразователя, введен блок извлечения квадратного корня, причем вход блока извлечения квадратного корня и первый вход блока деления объединены и являются входом преобразователя, выход блока извлечения квадратного корня подключен к второму входу блока деления и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления.
Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе осуществляется коррекция погрешности блока извлечения квадратного корня, поэтому он может иметь значительную погрешность, при этом погрешность всего преобразователя (на его выходе) будет в десятки раз меньше и будет определяться в основном погрешностью используемого блока деления и сумматора.
Структурная схема степенного преобразователя представлена на фиг.1. Преобразователь содержит блок 1 извлечения квадратного корня, блок 2 деления, сумматор 3.
Вход блока 1 извлечения квадратного корня и первый вход блока 2 деления соединены между собой и подключены к входу преобразователя. Выход блока 1 извлечения квадратного корня подключен ко второму входу блока 2 деления и первому входу сумматора 3. Выход блока 2 деления соединен со вторым входом сумматора, выход которого подключен к выходу преобразователя.
Предлагаемый степенной преобразователь работает следующим образом. Входное напряжение, например Uвх, численно равное входной величине Х, поступает на вход блока 1 извлечения квадратного корня и на первый вход блока 2 деления, являющийся входом сигнала-делимого. На выходе блока 1 извлечения квадратного корня получают напряжение U1, которое можно записать так:
U1=UвхK1=(1+σ) (1) где Uвх напряжение на входе;
К1 коэффициент передачи,
K1=/Uвх
σ погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня.
Напряжение U1 поступает на второй вход блока 2 деления, являющийся входом сигнала-делителя. После деления входного напряжения Uвх на напряжение U1 получим на выходе блока 2 деления напряжение U2, равное:
U2=Uвх/U1=Uвх/[<>(1+σ)]/(1+σ) (2)
Напряжения U2 и U1, имеющие одинаковые знаки, поступают на первый и второй входы сумматора 3 соответственно. На выходе сумматора 3, имеющего коэффициент передачи 1/2, получают выходное напряжение Uвых U3, которое можно представить следующим образом:
Uвых=U3=(1/2)(U1+U2)=(1/2)[<>(1+σ)+/(1+σ)]
(3)
После преобразования (3) получим:
Uвых=(1/2)[(1+σ)+(1/(1+σ)](1/2)(2+2σ+σ2)/(1+σ)
(4)
Выражение (4) можно представить в следующем виде:
Uвых={1+[(σ2)/2(1+σ)] (5) где отношение (σ2)/2(1+σ) есть погрешность преобразования предлагаемого степенного преобразователя.
Так как в [5] погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня равна σ, то можно определить, во сколько раз уменьшается погрешность преобразования блока 1 извлечения квадратного корня, воспользовавшись формулой:
σ2(1+ σ)/ σ2 2(1+σ)/σ= (2/σ)+2. (6)
По формуле (6) определим, к примеру, во сколько раз уменьшается погрешность вспомогательного устройства 1 для извлечения квадратного корня, если σ 4% После несложных вычислений получим уменьшение погрешности 4% в 52 раза, т. е. получим для этого случая методическую погрешность 0,08% Следовательно, если использовать блок 2 деления и сумматор 3 с погрешностями около 0,08% то инструментальная погрешность будет близка по величине к методической и не превышает ее для рассмотренного примера.
Таким образом, преимущества предлагаемого степенного преобразователя для извлечения квадратного корня очевидны. Следует заметить, что блок 2 деления и сумматор 3 всегда будут работать при входных сигналах, близких друг к другу, поэтому их можно выполнить прецизионными, что обеспечит высокие показатели предлагаемого преобразователя.
Формула изобретения: СТЕПЕННОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий блок деления и сумматор, выход которого является выходом преобразователя, отличающийся тем, что в него введен блок извлечения квадратного корня, причем вход блока извлечения квадратного корня и первый вход блока деления объединены и являются входом преобразователя, выход блока извлечения квадратного корня подключен к второму входу блока деления и первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деления.