JPS5918752B2 - square root calculator - Google Patents
square root calculatorInfo
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- JPS5918752B2 JPS5918752B2 JP5384377A JP5384377A JPS5918752B2 JP S5918752 B2 JPS5918752 B2 JP S5918752B2 JP 5384377 A JP5384377 A JP 5384377A JP 5384377 A JP5384377 A JP 5384377A JP S5918752 B2 JPS5918752 B2 JP S5918752B2
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は入力信号の開平演算を行う開平演算器に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a square root calculator that performs a square root calculation of an input signal.
本発明の目的は高精度で小形な装置を提供するにある。An object of the present invention is to provide a highly accurate and compact device.
第1図は本発明の詳細な説明図である。FIG. 1 is a detailed explanatory diagram of the present invention.
第1図において、Aは平衡ビームである。In FIG. 1, A is a balanced beam.
平衡ビームAは第1ビームA1と第2ビームA2とから
構成されている。The balanced beam A is composed of a first beam A1 and a second beam A2.
第1ビームA1は一端が軸支されていて他端側かこの軸
支点0を中心に回転偏位する。The first beam A1 is pivotally supported at one end and rotated around the other end.
また第2ビームA2の右端は第1ビームA1に連結され
、左端が軸支点0を通る基準線X−X線上を変位できる
ように作られている。Further, the right end of the second beam A2 is connected to the first beam A1, and the left end is made to be movable on the reference line XX passing through the pivot point 0.
いま、第2ビームA2の左端がXlからx2に移動する
と、連結点がylからy2に回転偏位する。Now, when the left end of the second beam A2 moves from Xl to x2, the connection point is rotationally displaced from yl to y2.
ここで第1、第2ビームA、、A2の長さをそれぞれR
,Lとし、両ビームA1.A2とX−X線とのなす角を
θ、αとすると、次のような関係式が成立することにな
る。Here, the lengths of the first and second beams A, A2 are R
, L, and both beams A1. If the angles between A2 and the X-X line are θ and α, the following relational expression holds true.
L sin a=Rsinθ −−−
−−・(1)また、
X2X1”X13’l X2C””C)’1x2x1
=x 、 X1yl=I、 f x2C=LcosαC
y1=R−Rcosθ=R(1−cosθ)であるから
x +L−L cos a=R(1−cosθ) −
−−−−・(2)(1) 、 (2)式を2乗して加え
る。L sin a=R sin θ ---
--・(1) Also, X2X1"X13'l X2C""C)'1x2x1
=x, X1yl=I, f x2C=LcosαC
Since y1=R-Rcosθ=R(1-cosθ), x +L-L cos a=R(1-cosθ) −
-----・(2) (1) and (2) are squared and added.
(1)式の2乗
R25in2θ−L2sinα=0 ・・・・
・・・・・(ト)(2)式の2乗
((X+L ) R(1−cosθ))2−L2CO
52α=O・・・・・・・・七)
(ト)+(9)
R25in2θ−L2Sin2α+(x+L)2−2R
(x+L)(1−cosθ)+R”(1−cosθ)2
−Lcos α=0
この式を整理すると
x2+2xL−2R(1−cosθ)(x+L R)
””0・・・・・・・・・(C)
”−” 5in2θ+CO52θ二1
一方、cosθの展開式は、次のとおりである。(1) Squared R25in2θ−L2sinα=0 ・・・・・
...(G) Square of formula (2) ((X+L) R(1-cosθ))2-L2CO
52α=O...7) (g)+(9) R25in2θ-L2Sin2α+(x+L)2-2R
(x+L)(1-cosθ)+R”(1-cosθ)2
-Lcos α=0 Rearranging this equation, x2+2xL-2R(1-cosθ)(x+L R)
""0......(C) "-" 5in2θ+CO52θ21 On the other hand, the expansion formula for cosθ is as follows.
θ2 θ4 θ6
cosθ=1−−十−十−
246
θが小さいときは、第3項以下を無視することができる
ので、
1− CO5θ=θ2/2
となるので、これを(0式に代入すると、2x L+
、x/2
θ2=−・□
Rx+L−R
O= −7x)]四フ丁 (3)
Rx+L−R
(3)式において、XがLおよび(L−R)に比べて充
分小さい場合は
θ=kJ7 ・・・・・・・・
・(4)ただし、k:定数
となり、θはXの開平値に比例する。θ2 θ4 θ6 cosθ=1−−10−10− 246 When θ is small, the third term and below can be ignored, so 1− CO5θ=θ2/2, so substituting this into equation (0) , 2x L+
, x/2 θ2=-・□ Rx+L-R O=-7x)] Four feet (3) Rx+L-R In equation (3), if X is sufficiently small compared to L and (L-R), θ =kJ7・・・・・・・・・
-(4) However, k: is a constant, and θ is proportional to the square root value of X.
例えば、R=50龍、L=100gmとしたときの(3
)式における計算値と理想的な開平曲線である(4)式
の計算値との差は下表のとおりである。For example, when R = 50 dragons and L = 100 gm, (3
) The difference between the calculated value in equation (4) and the calculated value in equation (4), which is an ideal square root curve, is as shown in the table below.
即ち、θが6度以内のときの誤差をo、o5%以下に構
成できる。That is, when θ is within 6 degrees, the error can be set to o, o5% or less.
本発明は上記の原理を利用して開平演算を行う開平演算
器を提供するものである。The present invention provides a square root calculator that performs a square root calculation using the above principle.
第2図は本発明実施例の構成説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an embodiment of the present invention.
第2図において、1は入力ベロー、2は帰還ベロー、3
は平衡ビームである。In Figure 2, 1 is the input bellows, 2 is the feedback bellows, 3
is a balanced beam.
平衡ビーム3は前述したように第1と第2の腕枠31と
32を有し、これら両腕枠が連結部33で連結されてい
る。As described above, the balance beam 3 has the first and second arm frames 31 and 32, and these arm frames are connected by the connecting portion 33.
そして連結部33が上方に張出していて、2つの腕枠3
1と32が基準線と傾斜角θとαを形成する。The connecting portion 33 extends upward, and the two arm frames 3
1 and 32 form the reference line and the inclination angles θ and α.
4は平衡ビーム3と交差する方向に配置された可動板で
ある。Reference numeral 4 denotes a movable plate arranged in a direction intersecting the balance beam 3.
可動板4は第1と第2の可動片41と42とからなりこ
れら両回動片41と42は同軸上の支点43上に支持さ
れ、他端側か変位できるようになっている。The movable plate 4 is made up of a first and a second movable piece 41 and 42, and both of these rotary pieces 41 and 42 are supported on a coaxial fulcrum 43, so that the other end can be displaced.
また第2可動片42の途中は前記第2腕桿32の端部に
連結されている。Further, a middle portion of the second movable piece 42 is connected to an end portion of the second armrest 32.
そして可動片41に入力ベロー1の可動端が固定され、
前記腕枠31に帰還ベロー2がとりつけられている。Then, the movable end of the input bellows 1 is fixed to the movable piece 41,
A return bellows 2 is attached to the arm frame 31.
11はスパン調バネ、12は零調バネである。11 is a span adjustment spring, and 12 is a zero adjustment spring.
5はノズルフラッパ機構である。ノズルフラッパ機構5
のノズル51は可動片41にとりつけられ、可動片42
で構成するフラッパに対向する。5 is a nozzle flapper mechanism. Nozzle flapper mechanism 5
The nozzle 51 is attached to the movable piece 41, and the nozzle 51 is attached to the movable piece 42.
Opposing the flapper consisting of.
6はノズル51の背圧を増幅する空気圧増幅器である。6 is a pneumatic amplifier that amplifies the back pressure of the nozzle 51.
rは絞り、Al6は供給空気圧、Piは入力圧、Poは
出力圧である。r is the restriction, Al6 is the supply air pressure, Pi is the input pressure, and Po is the output pressure.
このような構成の装置において、ベロー1に導入された
入力空気圧Piが増加すると、可動片41が支点43を
中心に回転する。In the device having such a configuration, when the input air pressure Pi introduced into the bellows 1 increases, the movable piece 41 rotates around the fulcrum 43.
可動片41が回転すると、ノズル51とフラッパ52と
の間が狭くなってノズル背圧が高くなる。When the movable piece 41 rotates, the space between the nozzle 51 and the flapper 52 becomes narrower, and the nozzle back pressure increases.
上昇したノズル背圧は増幅器6で増幅されてベロー2に
帰還され、第1腕桿31を反時計方向に回転して傾斜角
θが大きくなる。The increased nozzle back pressure is amplified by the amplifier 6 and fed back to the bellows 2, which rotates the first armrest 31 counterclockwise to increase the inclination angle θ.
第1腕桿31の回転につれて連結点33が偏位し、フラ
ッパ52をノズル51から引離す。As the first arm rod 31 rotates, the connection point 33 is displaced, and the flapper 52 is separated from the nozzle 51.
また人力圧Piが減小すると、上記と逆にノズル背圧が
下ってθが小さくなって平衡する。Further, when the human pressure Pi decreases, the nozzle back pressure decreases, contrary to the above, and θ becomes smaller to reach equilibrium.
このようにして平衡ビーム3を入力信号Piの大きさに
対応して傾斜させ、新しい位置で平衡静止させる。In this way, the balanced beam 3 is tilted in accordance with the magnitude of the input signal Pi and brought to rest in equilibrium at a new position.
しかして第2腕桿32、すなわち可動板4の変位量Xと
第1腕桿31で作る角θとの間に前言α1)〜(4)式
のような関係が成立する。Therefore, the relationships expressed by the aforementioned equations α1) to (4) are established between the displacement amount X of the second arm stick 32, that is, the movable plate 4, and the angle θ formed by the first arm stick 31.
よって出力端outから入力信号Piの開平値に比例し
た空気圧演算信号Poを取出すことができる。Therefore, the air pressure calculation signal Po proportional to the square root value of the input signal Pi can be extracted from the output terminal out.
第3図は本発明実施例装置の構成説明図、第4図はその
左側面図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a left side view thereof.
第3図と第4図において、Bは基板である。In FIGS. 3 and 4, B is a substrate.
基板Bはに方に突出した保持部B0、柱状部B2、側面
部B3および平面部B4とよりなるほぼL字形に作られ
ている。The substrate B is formed into a substantially L-shape including a holding portion B0, a columnar portion B2, a side surface portion B3, and a flat portion B4 that protrude toward the side.
B5は柱状部B2を水平方向に貫通する貫通孔である。B5 is a through hole that penetrates the columnar portion B2 in the horizontal direction.
1〜6等は既に説明した第2図と同じ素子で、同一記号
が用いられている。1 to 6 are the same elements as already explained in FIG. 2, and the same symbols are used.
そして入力ベロー1は側面部B3に、また帰還ベロー2
は平面部B4にとりつけられている。Then, the input bellows 1 is attached to the side part B3, and the return bellows 2
is attached to the flat part B4.
基板Bにとりつけられた平衡ビーム3と可動板4とを第
5図に示す。The balance beam 3 and the movable plate 4 attached to the substrate B are shown in FIG.
平衡ビーム3は腕枠32とこの腕枠32を対辺で囲んで
基辺に連結して変位できるように支持したコ字形の腕枠
31と、この腕枠31を第2腕桿32と無関係に帰還ベ
ロー2に結合するための取付板34とから構成されてい
る。The balance beam 3 includes an arm frame 32, a U-shaped arm frame 31 that surrounds the arm frame 32 on the opposite side and is connected to the base side and supported so as to be able to be displaced, and this arm frame 31 is made independent of the second arm frame 32. It consists of a mounting plate 34 for coupling to the return bellows 2.
35はスリ割で削り取って薄いバネ板状にした可撓部で
、この部分を自由に変位させるためのものである。Reference numeral 35 denotes a flexible portion which is cut into a thin spring plate shape by slitting and is intended to allow this portion to be freely displaced.
36は腕枠31の対辺上の当て板、37は第2腕桿32
の延長板である。36 is a patch plate on the opposite side of the arm frame 31, 37 is the second arm bar 32
It is an extension board.
延長板37は基板Bの孔B5を貫通する。38は腕枠3
1の開放端を前記柱状部B2に固定するための孔、39
はスパン調バネ11の上端が係合する孔である。The extension plate 37 passes through the hole B5 of the substrate B. 38 is arm frame 3
a hole 39 for fixing the open end of 1 to the columnar part B2;
is a hole into which the upper end of the span adjustment spring 11 is engaged.
第1可動片41と第2可動片42とよりなる可動板4は
、ここでは第5図に示されたようなものが用いられてい
る。The movable plate 4 made up of a first movable piece 41 and a second movable piece 42 as shown in FIG. 5 is used here.
45はこの可動板4に形成された可撓部で、前述のもの
と同じように作られていて支点43を構成する。Reference numeral 45 denotes a flexible portion formed on this movable plate 4, which is made in the same manner as the one described above, and constitutes the fulcrum 43.
13と14は基板Bにとりつけられたストッパで、それ
ぞれ可動片41と腕枠31の移動範囲を規制する。Stoppers 13 and 14 are attached to the board B, and restrict the movement range of the movable piece 41 and the arm frame 31, respectively.
15は柱でバネ11の下端が引掛けられている。15 is a pillar on which the lower end of the spring 11 is hooked.
16は回転ノブである。ノブ16を回すと零調バネ12
の初期張力が変化して零調整を行うことができる。16 is a rotary knob. When the knob 16 is turned, the zero adjustment spring 12
The initial tension of can be changed to perform zero adjustment.
なお、空気圧増幅器6は基板Bの裏側(第3図の下面)
にガスケットを介してとりつけられ、固定によって自動
的に空気回路も接続される。Note that the pneumatic amplifier 6 is located on the back side of the board B (bottom side in Fig. 3).
It is attached via a gasket, and the air circuit is automatically connected by fixing it.
そして第3図〜第5図構成の装置も、第2図装置と同様
に動作するので、その動作説明を省略する。Since the apparatus shown in FIGS. 3 to 5 operates in the same manner as the apparatus shown in FIG. 2, a description of its operation will be omitted.
以上説明した本発明によれば、次に述べるような効果が
期待できる。According to the present invention described above, the following effects can be expected.
(1)従来のこの種の演算器の力平衡機構に、janθ
を利用するものがある。(1) In the conventional force balance mechanism of this type of arithmetic unit, janθ
There is something that uses .
そしてこのような装置はjanθ−θの近似式を用いる
ため、基本的な誤差を生じるという問題点があった。Since such an apparatus uses an approximation equation of jan θ-θ, there is a problem in that a basic error occurs.
例えば、角度θが6度のときには、誤差が0.14%に
も達する。For example, when the angle θ is 6 degrees, the error reaches 0.14%.
これに対し、本発明は前記第4項の表からも明らかのよ
うに、θを6度に選んだ場合でも誤差は0.05%以内
になり、精度をほぼ3倍にすることができる。On the other hand, in the present invention, as is clear from the table in Section 4 above, even when θ is selected to be 6 degrees, the error is within 0.05%, and the accuracy can be almost tripled.
(2)平衡ビームとこれに交差する方向に配置された可
動板とを組合わせてL字形のレバー機構を構成し、この
レバー機構の内部に入力ベローと帰還ベローを配置して
囲むようにしたので、全体装置を小形かつコンパクトに
構成できる。(2) An L-shaped lever mechanism is constructed by combining a balance beam and a movable plate arranged in a direction crossing the balance beam, and an input bellow and a return bellow are arranged and surrounded inside this lever mechanism. Therefore, the entire device can be made small and compact.
したがって、本発明によれば精度が高<、シかも小形で
コンパクトな開平演算器を提供することができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a small and compact square root calculation unit with high accuracy.
第1図は本発明の詳細な説明図、第2図は本発明実施例
の構成説明図、第3図は本発明実施例装置の側面図、第
4図はその左側面図、第5図は第3図装置に用いられる
平衡ビームの説明図である。
Aまたは3・・・・・・平衡ビーム、1・・・・・・入
力ベロー、2・・・・・・帰還ベロー、4・・・・・・
可動板、5・・・・・・ノズルフラッパ機構。Fig. 1 is a detailed explanatory diagram of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an embodiment of the invention, Fig. 3 is a side view of the apparatus according to the embodiment of the invention, Fig. 4 is a left side view thereof, and Fig. 5 FIG. 3 is an explanatory diagram of a balanced beam used in the apparatus of FIG. A or 3...Balanced beam, 1...Input bellows, 2...Return bellows, 4...
Movable plate, 5... Nozzle flapper mechanism.
Claims (1)
位する第1腕桿と該第1腕桿の偏位部に連結されて他端
側か前記軸支点を通る基準線上を変位する第2腕桿とよ
り構成された平衡ビームを備え、前記第1腕桿および第
2腕桿の長さをRおよびLとすると共に該第1腕桿およ
び第2腕桿と前記基準線とのなす角をθおよびαとした
ときの下記(1)式と(2)式から導かれた(3)式の
原理を利用する開平演算器。 L sinα=Rsinθ ・・・・・・・・
・・・・・・・(1)x+L−Lcosα:R(1−c
osθ)+3°(2)θ=f】■”7(3) Rx+L−R X:第2腕桿の端部の変位量 2 開放端が軸支され他端側かこの軸支点を中心に回転
偏位する第1腕桿と該第1腕桿の偏位部に連結されて他
端側か前記軸支点を通る基準面上を変位する第2腕桿と
より構成された平衡ビームと、該平衡ビームと交差する
方向に平行に配置されて一端が同軸的に軸支された第1
と第2の可動片で構成された可動板と、前記両回動片間
に配置されたノズルフラッパ機構と、前記可動板に連結
された入力ベローと、前記第1腕桿に連結された帰還ベ
ローとより構成された開平演算器。[Scope of Claims] 1. A first arm rod whose one end is pivotally supported and whose other end is rotatably deflected around this pivot point; a balance beam configured with a second arm bar that is displaced on a reference line passing through a fulcrum, the lengths of the first arm bar and the second arm bar being R and L; A square root calculator that utilizes the principle of equation (3) derived from equations (1) and (2) below, where the angles formed by the armrest and the reference line are θ and α. L sinα=Rsinθ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(1)x+L−Lcosα:R(1−c
osθ)+3°(2)θ=f】■”7(3) Rx+L-R A balanced beam configured of a first arm stick that is deflected, and a second arm stick that is connected to the deflected portion of the first arm stick and that is displaced on a reference plane whose other end side passes through the pivot point; A first member disposed parallel to the direction intersecting the balanced beam and having one end coaxially supported.
and a second movable piece, a nozzle flapper mechanism disposed between the two rotating pieces, an input bellow connected to the movable plate, and a return bellow connected to the first arm rod. A square root calculator consisting of and.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5384377A JPS5918752B2 (en) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | square root calculator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5384377A JPS5918752B2 (en) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | square root calculator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53138798A JPS53138798A (en) | 1978-12-04 |
| JPS5918752B2 true JPS5918752B2 (en) | 1984-04-28 |
Family
ID=12954050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5384377A Expired JPS5918752B2 (en) | 1977-05-11 | 1977-05-11 | square root calculator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918752B2 (en) |
-
1977
- 1977-05-11 JP JP5384377A patent/JPS5918752B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53138798A (en) | 1978-12-04 |
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