Устройство для индикации напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (19

SU, y 1) G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 2710083/18-21 (22) 04.01 79 (46) 23.05.83. Бюл. 11 19 (72) С.Н.Зеленин, А.Д.Разговоров и В.И.Князев .(53) 621 317.7(088.8) (56) 1. Патент Фрайцйи V 2148144, кл. G 02 F 1/00, 1972.

2. Патент ФРГ М 2032023, кл. G 02 F 1/13, 1972 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее жидкокристаллическую ячейку, выполненную в виде двух стеклянных пластин с npo3рачными электродами, сопротивление которых изменяется вдоль пластин, прокладки между пластинами и помещенного между ними слоя жидкого кристалла, обладающего электрооп тическим эффектом,.о т л и ч а ющ е е ся тем, что,с целью повышения точности отсчета,в него дополнитель-. но введена призма, имеющая оптический контакт с источником монохроматического света, расположенная в ней гранью на прокладке, а другой - у торца одной из пластин, причем призма выполнена из материала, показатель преломления которого больше показателей преломления жидкого кристалла, а пластины и прокладка выполнены из материала, показатель преломления которого находится в интервале, ограниченном показателями преломления жидкого кристалла, соответствующими параллельной и перпендикулярной ори" ентации молекул жидкого кристалла.! 0193М

Изобретение относится к электро- На чертеже схематически изображеизмерительной технике и может быть на конструкция устройства. использовано в качестве индикатора Устройство содержит источник 1 монапряжения.

5 нохроматического света, призму 2, опИзвестно устройство для индикации тически связанную с источником 1 монапряжения, содержащее две стеклян- нохроматического света,и жидкокрисные пластины с прозрачными электрода- таллическую ячейку. Жидкокристаллими, между которыми помещен слой жид- ческая ячейка имеет пластину 3 с фи. кого кристалла, обладающего электро- 10 гурным токопроводящим прозрачным оптическим эффектом !.1). электродом, прокладку 4 с вырезом, Однако это устройство позволяет пластину 5 с прозрачным электродом, измерять лишь одну определенную вели- сопротивление которого изменяется чину напряжения. вдоль пластины, и жидкий кристалл 6, Наиболее близким к изобретению по помещенный между пластинами 3 и 5 технической сущности является устрой- в вырезе прокладки 4. Выводы электство для индикации напряжения, содер- родов пластин соединены с входящими жащее жидкокристаллическую ячейку, клеммами 7 устройства. Призма 2 расвыполненную в виде двух стеклянных положена одной гранью на прокладке пластин с прозрачными электродами, !!, а другой - у торца пластины 3.

2О сопротивление которых изменяется Призма 2 выполнена из материала, повдоль пластин, прокладки между плас- казатель преломления которого больше .тинами и помещенного между ними слоя показателей преломления И „ и И жиджйдкого кристалла, обладающего элект- кого кристалла 6, соответствующих рооптическим эффектом (2). параллельной и перпендикулярной ориИзвестное устройство имеет недос" ентации его молекул. Пластины З.и 5 таточную точность отсчета, обуслов- и прокладка 4 выполнены из материала, ленную малой контрастностью между показатель преломления которого левозбужденной и невозбужденной элект- жит в интервале значений g» и И, порическим полем частями жидкого казателей преломления жидкого крис-, кристалла. талла 6, соответствующих указанным

Целью изобретения является повыше- параллельной и перпендикулярной ориние точности отсчета. ентации молекул жидкого кристалла 6

Поставленная цель достигается Прозрачные электроды могут .быть вытем, что в устройство для индикации полнены, например, напылением на напряжения, содержащее жидкокристал- 35 пластины 3 и 5 окиси олова, окиси лическую ячейку, выполненную в виде индия или окиси цинка. Для ориентидвух стеклянных пластин с прозрачны- рующего воздействия на жидкий крис— ми электродами, сопротивление кото- талл 6 пластины 3 и 5 со стороны рых изменяется вдоль пластин, про- жидкого кристалла 6 обрабатываются кладки между пластинами и помещенно- 4О натиранием или косым напылением. го между ними слоя жидкого кристалла, Устройство работает следующим обладающего электрооптическим эффек- образом. л том, дополнительно введена призма, Луч от источника 1 монохроматиимеющая оптический контакТ с источ- ческого света проходит через призму ником монохроматического света,рас- 45 2, прокладку ч и поступает в слой положенная одной своей гранью на жидкого кристалла 6, в котором начипрокладке между пластинами, а дру- нают распространяться световые волгой - у торца одной из пластин, при" ны, поскольку исходно молекулы жидкочем призма выполнена из материала, го кристалла 6 ориентированы вдоль показатель преломления которого боль-- 50 направления распространения светоше показателей преломления жидкого вых волн. кристалла, а пластины и прокладка Это состояние жидкого кристалла выполнены из материала, показатель 6 соответствует отсутствию контролипреломления которого находится в ин- руемого напряжения на клеммах 7 . тервале, ограниченном показателями у устройства и характеризуется максипреломления жидкого кристалла, соот- мальной величиной его коэффициента ветствующими параллельной и перпенди- преломления VI я кулярной ориентации молекул жидкого Поскольку коэффициент преломления кристалла. материала пластин 3 и 5 и прокладка

1019

Составитель С.Вейский

Редактор А.Шишкина Техред м.Тепер Корректор Е. Рошко

Заказ 3694/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4 меньше коэффициента преломления 1„жидкого кристалла 6, то луч от ис.— точника 1 монохрома т ическо го авета, распространяясь в волноводе, не выходит через пластины 3 и 5 и проклад-. ку 4, поскольку испытывает полное внутреннее отражение от их поверхностей.

При подключении устройства с помощью клемм 7 к источнику контроли- Ю руемого напряжения, между электродами пластин 3 и 5 возникает электрическое поле, напряженность которого за счет изменяющегося вдоль пластины 5 электрического сопротивления 1% прозрачного электрода также изменяется вдоль пластин 3 и 5.

При этом в той области жидкого. кристалла 6, где напряженность.электрического поля превышает пороговое, 20 для данного типа кристалла 6, значение напряженности E „ происходит переориентация молекул жидкого кристалла 6 в положение, перпендикуляр. ное исходному. 8 результате этого.- 25 волноводность жидкого кристалла 6 нарушается и его коэффициент преломления снижается до значения И, .соответствующего перпендикулярной ориентации молекул, становясь мень- ЗО ше коэФФициентов преломления пластин 3 и 5. При этом луч, поступающий в слой жидкого кристалла 6 от источника 1 монохроматического света, выходит через пластины 3 и 5 в виде узкой полосы, т.е. становится видимым. Положение этой светящейся. полосы зависит от величины контролируемого напряжения, причем при его увеличении светящаяся полоса монохроматического света, выходящая через пластины 3 и. 5, смещается вдоль пластины 3 и 5 в сторону.,противоположную призме 2. Отсчет показаний устройства может производиться с помощью проградуированной накладной шкалы.

Устройство обладает повышенной точностью отсчета за счет использования источника монохроматического света, обеспечивающего высокую контрастность светящейся полосы. Устройство имеет также повышенное быстродействие, поскольку использует электрооптический эффект, связанный с изменением волноводных свойств кристалла; С помощью световодов предлагаемое устройство может быть просто согласовано, например, с оптоэлектронными приборами.