Реклама:

Все, чем мы можем поделиться в этом проекте, это сведения о том, как построить небольшой аналоговый компьютер, подобный механотронной логарифмической линейке и способный выполнять некоторые математические операции, а именно:

сложение; вычитание; умножение; деление;

логарифмические функции; извлечение квадратного корня; возведение в степень;

• тригонометрические функции, такие как синус, косинус, тангенс и котангенс;

• пропорциональное исчисление.

Схема в основном проекте аналогового компьютера очень проста, но может быть усовершенствована при помощи операционных усилителей и других средств. Это может быть сделано для того, чтобы:

показать, как работает аналоговый компьютер; выполнить простые математические вычисления; помочь ученикам выполнять домашние задания по математике; понять, как выполняется аналоговое преобразование; продемонстрировать изделие на научных выставках и школьных уроках.

Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Проект

Основной вариант аналогового компьютера, который мы построим, показан на рис. 3.11.4.

Как видим, основной аналоговый компьютер имеет три индикатора, подсоединенных к трем потенциометрам, передвигающимся или скользящим .по градуированной шкале и индикатору.

Потенциометры 1 и 2 обычно используются как вход для данных - чисел, участвующих в вычислениях. Потенциометр 3 подстраивается для опре-. деления результатов первых двух. Когда результат первых двух потенциометров определен, то индикатор на третьем потенциометре показывает нуль.

Так, например, если в действии умножения вы выстраивайте потенциометр 1 на 3, а потенциометр 2 на 2, то индикатор потенциометра 3 покажет нуль (равновесие), когда потенциометр 3 достигнет положения 6 (3 х 2 = 6).

Точность результатов зависит от многих факторов:

• точности потенциометров и индикатора. Обычные линейные потенциометры не являются точными приборами, поскольку они механические. Обычно 5% отклонения допуска точности является нормальным для их шкал. Если 5% разницы в результатах умножить на три потенциометра, то получим еще большую разницу от ожидаемых результатов.. Однако, учитывая экспериментальный характер проекта, такая разница не имеет большого значения. Помимо этого индикатор недостаточно точный, чтобы четко показывать, когда достигается нулевая точка. Это также может добавить небольшую погрешность результатам;

• точности шкал. Шкалы не точны. Подобно аналоговым мультиметрам размер стрелки, указывающей на число, может внести какую-то степень погрешности. Например, может произойти так, что будет непонятно, указывает стрелка на нуль или на единицу;

Рис. 3.11.4. Основной вариант аналогового комльютвро

• оператора. Небольшая разница при установке потенциометра на число может повлиять на результаты. Эта погрешность вносится оператором.

Кои он работает

Принцип действия аналогового компьютера основывается на способности компьютера производить аналоговые умножения. Чтобы понять, как он работает, вначале рассмотрим простую схему (рис. 3.11.5).

Брага Н. Создание роботов в домашних условиях

Рис. 3.11.5. выполнение аналогового преобразований

Эта схема преобразует число, напротив которого остановился курсор потенциометра, в аналоговое напряжение. Потенциометр проградуирован от О до 10 с центральной позицией на цифре 5. Если курсор стоит в центре или на полпути (5), это означает, что он указывает на среднюю точку, или 50% того, что проградуировано на шкале. Эта позиция обозначает 50% напряжения батареи. Если, например, 100% напряжения батареи равно 10 В, то соответствующая центральная позиция, или полупуть, равен 5 В.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒