Устройство для индикации электрических величин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, содержащее компаратор, первый вход которого подключен к входной клемме устройства , а второй вход - к выходу резистивного делителя напряжения, источник опорного напряжения и оптвэлектронную шкалу, состоящую из П линейно расположенных дискретных светодиодных элементов, отличающеес я тем, что, с целью повьшения точности индикации и расширения функциональных возможностей, оно снабжено П-разрядным реверсивным регистром сдвига, элементом И, триггером управления реверсированием, генератором импульсов нарастания, генератором импульсов спада, элементом задержки и ключевыми элементами, причем выход компаратора соединен с первым входом элемента И и с первым входом триггера управления реверсированием , второй вход элемента И соединен с выходом генератора импульсов нарастания, а выход - с входом разрешения прямого сдвига регистра и с управляющим входом элемента задержки , выход генератора импульсов спада соединен с вторым входом триггера управления реверсированием и с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом разрешения реверсивного сдвига регистра, пряi мой вход которого подключен к источнику напряжения логической едини (Л цы , реверсивный вход - к источнику напряжения логического нуля, а выС ходы к соответствующим входам делителя напряжения и соответствующим . входам ключевых элементов, выходы которых подключены к соответствующим входам оптоэлектронной щкалы, к косо торой подключен также источник опорND 4 ного напряжения, выход триггера управления реверсированием соединен с входом управления регистра сдвига.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) 3(5)) G 01 R 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3514488/18-21 (22) 24. 11.82 (46) 15. 05. 84. Бюл. У 18 (72) Н.Г. Иванов (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Зайцев И. Логарифмический индикатор, "Радио", )) 5, 1982, с. 41.

2. Патент ФРГ )(2331660, кл G 01 R 13/00, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, содержащее компаратор, первый вход которого подключен к входной клемме устройства, а второй вход — к выходу резистивного делителя напряжения, источник опорного напряжения и оптоэлектронную шкалу, состоящую из П линейно расположенных дискретных светодиодных элементов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения точности индикации и расширения функциональных возможностей, оно снабжено

t1-разрядным реверсивным регистром сдвига, элементом И, триггером управления реверсированием, генератором импульсов нарастания, генератором импульсов спада, элементом за" держки и ключевыми элементами, причем выход компаратора соединен с первым входом элемента И и с первым входом триггера управления реверсированием, второй вход элемента И соединен с выходом генератора импульсов нарастания, а выход — с входом раз-. решения прямого сдвига регистра и с управляющим входом элемента задержки, выход генератора импульсов спада соединен с вторым входом триггера управления реверсированием и с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом разрешения реверсивного сдвига регистра, прямой вход которого подключен к источнику напряжения "логической единицы", реверсивный вход — к источнику напряжения "логического нуля", а выходы — к соответствующим входам делителя напряжения и соответствующим входам ключевых элементов, выходы ко. торых подключены к соответствующим входам оптоэлектронной шкалы, к ко" торой подключен также источник опорного напряжения, выход триггера управления реверсированием соединен с входом управления регистра сдвига. и его сложность

:== (дэОМ

Hее

ИЗ «ОрЕТЕН:(Е ОТ-iUCHTCH K ИЗ еврегтельнОЙ TBõ»BHêÐ H может бы(! ь ис"

ПОЛЬЗОВянО дйя ИЗМЕрЕНИя И Обряэне ГО HOPЦСТЯВЛЕЬт эя П(т!« готяв и!э(Х И ВЕ(ЕМСетН тХ =,;Яеьтэяе(т,-Е-эЬ(й = !=Oi» TABB ОЯ! НОоОР" ЗттОй 7таььИОЭ !.et(ТTРОННО:-t ЯППЯРЯТ" 3;= :

ЯЗВЕС ГЕН ЛОВЯ -=.И(В-;-Я. -ЕС.(нттЙ- Ияян.эгэ-аВЬ" И В - =О((ЯМИ О"=: B!.= t- .=- - =:Ет(НО * РВО

ИС Тотт е(ИК(Об гьа З ПО ВЬП Нтаг»Е П Я((= -,-»ИИ . g в! »-Оя .е —, .«ьОТВЕьт Сттэ тяНО С ььЕтэ-,эь!. (и!

» эттте=.Й (t j»!=rtQc" i. "г.камв 7(а((НСьгО У ТТтоиСТВЯ ьтВЛЯ((ЕТС вЂ”:,=;.; ВЫСО(ган Тоттность ИНПИЬ-. т :.,N=,. .- -Об „-C» -ОьЛЕНная рЯЗЬ ТОСТЬМ

В,".-=ХНЕЙ Г!«ЯНИЦые (СВЕТОВОГО СТОЛОЯ

П - Ч"(З -" : ПО ТЕХ:"т=т(тт(э СКОЙ

РОН -:"7тг! Н :(-ЯЛ; .. t QCTQ»j(0 тнЗ (! ЛИНЕЙ":-".=: тить:г i(C = OPTHbtг ° Еттьд(! т(Ь- э Е (ьэгэтт --ь : —,: Ь»гтя-э этотн ПС

Е:P Х.= г(ЕЕ К-;,- —.,»Oðb i mû г ЕЦЕЕ» (э Е,ь И

CTBYItj(tt, ВЫХОДЯ»М Р- -= Зl :CTHBHÎë О ДЕЛИ (ГОДКЛ(ЯЧЕНЫ 7(Иь-ТОН(т(нек..7 ОПОВНОГО НЯ=прягения! .:=: =.бь(ей:t-,.-.(не соответств -H:O ВЬГ.—.-.О"« ":--=-О К=е-::==;;:.. гРЯТОРа ПОДК,(ПОЧЕН

K о:.(ю(эй =. : =*е ез ГОспеДОВЯтель:- О (ОДте(ОШ-". тт- = Э â€”.. =:.e.-.-=,: !(O;f КДЖДОГО, :-ГО КгОМ(П;- 7эатТО (;.Е КГ(Щ=,P „-;-.;.эоВОТО

ДИНЕ=и C:. ХО Oi= ; *Е:,у = Г!. э(ОМПЯРЯТОРЯ

:."eBЕЗ ПОСЛЕ "ОВЯ !.Е=-.ЬНО СОЕ(тИНЕННЫЕ (- г-е —.:-=B= =c» — »о -.-B-BT-оди .Цньей э-. у э

M - """ ее

Верхнеи Границы и светОВОГО c t" ол = бя. и мя т-;ы-;=: (в»7H -:;,::-=-о;tа пьцэые(во з((о.—:::.:=НОСTN На(ЕРИэ:Е 5 — ((=-(ЬО !»Оть(НОСЧ Ь! HB

МЕРЕНИЯ ЯМП»:Ь ТУ»-,Ы еее РЕМЕННОГО НЯПР."т э((Е И г е(»ЕЛЬ ИЗобрЕ!"ЕНИЯ ПОВН(ьееНИЕ Оэ-"*

HQC » H ИНП* ="»ЯВИ!и И е. ЯС(гьи! = HHP (Pp! г.."

ОнаЛЬНЫХ ВОЗМОьжнОСТЕЙ(Ь(СТРОЙСтвгЯЕ.

Поставленная цель достигается тем, — в .(тс-:райство для и ".дикации элект°:: .(Е -;;-.=-;.— г. л гнут(н С (эд В ;атьт ЕЕ К ОМПЯ.—,д=,эг.о;"(Егея. ей В»О "-о е С!РОГ; ПОЦКЛ(От(ь ьн:,:!" т«ьв Н:ь ПРЯ 1 Е Нте те т.т гът(эеь Ь . ОПОР

:. (г»(О НЯП(jH!t(PНИН И CD Q -Л КТ ьОтОтэ»НУЩ (ь!." тт, С(Сгт((НЩттО ИЗ ты! Лнтт(l.;-НО рЯСПО т(г-у ьУ;.- И(Ктттэ Е тть(тГ СВЕ T jÃ

=- -»-"Ь = =- - ВВЕДЕ - =т --d---. " - П= П =ЕНЕ(ОЯТОр ье» П»;Л(ЬСьОВ Нара! .-Я-=-: . :-Е= евж!(ь.: -(—,»iqeLitb!2 э Г1еые: —.;::- ::- I.:.=. : =.- М

;, .ты, ЭЛ-тгЕЕ э е: (! !. е э.-= - ==-:= : В Хь(ДОМ га- -*=;:."=. а вьеход — с входом разреыния — - ВИ-..а (е-"-ГИ«"=-=-= С -; О"ВЧЯ"- -ЦИМ ВХОДОМ ЭЛ"МЕНТЯ ЗЯДЕР""-:Ене ВЫХОД : †.-НЕ -*-.ÒÎP=. И.(.i:t»7HBCOB СПЯДЯ СОЕДИНЕН

С ВТОГ(ЫЯ ВХОЦОМ ТРИГГЕРЯ ПВЯВЛЕНИЯ

=-=iñHð,B=pHHB7(и =. входо-:: †: злемен-а

=я :.,=-===:=:ки,;=-ыхоц -.:.с оро-о соединен с

; —; т-(г=. О â€”., t, P Hg(Qò .= — -,ХОД К!7 ТОРО Гоэ. ее

П:..т-,::- ПКЧЕ=: !(ТОт(внт(У НЯПряЖЕНИя ЛО

КОИ :. Hr Цз!, .= «". =-! ИБ: Ь-H в.(ОД

ПЯМ ДЕ ге", t ЕЛ вЂ” -НЯП "ен","Е ь-. И;(Н C QQTBBTСтвт(;Я"

;тт.;,е вхе-p»-:--., Кг(тт(ЕВЬ.. реечке(Qt:- рттВ, «btQppt

КОТОВЫХ ПЭ(КЛ;(,э Hb К ("QQ "t .-C""TC . В-тг(ОщИМ

=гХОП М»ОГ т !э* ь=дьг т" - е.=тэ;:т (- ° -, р.,т

ТО-ОЙ Пад!(Л((е»ЕН .-.=»"- .-:=::-=.:"-.: ОННИК ОПОР=

=.OTО H HP:::.Е ти::- t Ь(Х(ЕД Тьг= il CPP- „П

-= -твП Н(тя =. эт" .. -7»- -"" Е-- - ° --т .- Г -э цт(Г э("ПРЯВ»=Е -:...Я РеЕГИСТРЯ СДВИГЯ (е р г;-эжв П7g",:,ttBtteði:-- .:.Ее;ьея т(С=е Етэ-В =!7» - p:Ë ð.--:-И вЂ”.:- - =; вттв(. т.тт7

ВээЛИИИН .

= CTPOHC .. ВеО,Ц(е;:; ..НДИ .„гэЦИ%: =Л .;ТРИ т(ь-. (Ктк -,-Е 7(н е!.;.Н (т ЕРжнт»((j(7(BBP ГОР

Вь е -. =g -,,- ",-.ВО»-.О ьь(э (тнн(этт ттгв — Ьдьгь

:=:-=-:=-:::=-Поь::-.: ЗП-(э=- Е:: — Та; . В- ;е;=.-Π—, KQTOBOГО

::-:.т .==:-. . ь!.=.Ньт ьэ, " В,(=»,:!- -;-,:-. )(:I:. э -.-=-гть!»зтеттH:-=.-,-,я -.(О

:::.-=:,,:, ., НЕН .:. ВЫХОдСМ ТрИГГЕра (ь ЕyHt-*-=-=;т(ЕН вЂ”;.--! теЕВГВСтг(РьО .ЯНИтэМ В е (твс-,Й ВХОД

g . P»»» т(Вьтэгэ»П - э, т»ЕР ТОРЯ ..--т=:.. ib . *., B (-;HP(t" Bt » PB B H! Гив нь(Й Делит==я -- 7:-:атвт.ьЯ-».:.Н Я ВЫХОП КОТОВОГ-, 1092414 соединен с вторым входом компаратора 1, а вход — с соответствующими выходами регистра 3 и входами ключевых элементов 8, выходы которых соединены с соответствующими входами оптоэлектронной шкалы 9, генератор

10 импульсов нарастания, выход которого соединен с вторым входом элемента И 2, причем первый вход триггера 4 соединен с выходом компаратора 1, управляющий вход элемента 5 задержки соединен с выходом элемента

И 2, прямой и реверсивный входы регистра 3 соединены соответственно с источниками напряжения "логической единицы" и "логического нуля", а вход разрешения реверсирования соединен с выходом элемента 5 задержки, источник 11 опорного напряжения подключен к входу оптоэлектронной шкалы 9, первый вход компаратора 1 подключен к входной клемме устройства.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства напряжение на его входе равно О. Ренерсивный регистр 3 находится в произвольном состоянии.

Состояние разрядов регистра 3 изображается на оптоэлектронной шкале 9. При этом на выходе резистивного делителя 7 устанавливается некоторое напряжение, которое будет тем больше, чем больше разрядов регистра 3 находится в состоянии "логической единицы". Указанное напряжение поступает на второй вход компаратора 1 и, если оно больше измеряемого напряжения, поступающего на первый вход компаратора 1, то на его выходе устанавливается уровень

"логического нуля". При этом элемент

И 2 закрывается, а триггер 4 пере" ключается в состояние, при котором регистр 3 работает в реверсивном режиме, т.е. тактовые импульсы от генератора 6 импульсов спада через элемент 5 задержки поступают на вход разрешения реверсирования регистра

3, в результате чего сигнал "логического нуля" с реверсивного входа регистра последовательно по каждому синхроимпульсу сдвигается на один разряд влево и ожидает регистр от старших разрядов к младшим до тех пор, пока напряжение на втором входе компаратора 1 не превышает напряже5 !

О !

20

ЗО

40 ние нг его первом входе. Тогда на выхоце компаратора 1 устанавливается уровень "логической единицы", триггер 4 переключается в состояние, запрещающее реверсирование и разрешающее прямой сдвиг в регистре 3, открывается элемент И 2, и тактовые импульсы от генератора 10 импульсов нарастания поступают на вход разрешения прямого сдвига регистра 3.

При этом сигнал"логической единицы" с прямого входа регистра 3 последовательно по каждому синхроимпульсу сдвигается на один разряд вправо и устанавливает разряды регистра от младших к старшим в сос тояние "логической единицы" до тех пор, пока напряжение на втором входе компаратора 1 не оказывается меньше измеряемого напряжения, поступающего на его первый вход. Указанный процесс непрерывно повторяется.

Таким образом, устройство обслеживает изменение входного напряжения и отображает его на оптоэлектронной шкале 9 в виде светящегося столба.

Тактовая частота генератора 10 импульсов нарастания определяет верхнюю граничную частоту входного напряжения, при которой происходит полное отслеживание его амплитудного значения. Например, для отслеживания амплитуды напряжения частотой 20 кГц при 12 дискретных элементах электронно-оптической шкалы необходимо установить частоту тактовых импульсов не менее

20 кГц 12 =- 240 кГц

Тактовая частота генератора 6 импульсов спада выбирается из условия наиболее удобной для оператора скорости изменения длины светового столба на электронно-оптической шкале и составляет, например, в устройствах бытовой радиоаппаратуры 1525 Гц.

Таким образом, тактовая частота генератора импульсов спада значительно меньше частоты генератора нарастания, благодаря чему указанное колебание содержащейся в регистре 3 информации на один разряд не заметно для глаз и не ухудшает качества индикации. Кроме того, для устранения

"размытости" верхней границы "светоСоставитель С. Рыбин

Редактор И. Касарда Техред "f.Ìàòo÷êà Корректор Л. Ференц

Заказ 3248/28 Т ир аж 7 1I 1 Подписное

БНИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, 3-35,, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекта-ая, 4 вого столба" в устройство введен элемент 5 задержки.

При заполнении регистра 3 до состояния, соответствующего амплитудному значению измеряемого напряжения, каждый тактовый импульс генератора

10 импульсов нарастания воздействует на управляющий вход элемента 5 задержки, тем самым препятствуя прохождению импульсов с генератора 6 импульсов спада на вход разрешения реверсирования регистра. При этом длина "светового столба" фиксируется на время задержки элемента 5, что обеспечивает высокую точность индикации, Соответствующий подбор размеров делителя 7 напряжения обеспечивает получение практически лабо =о закона изменения шкалы устройства: линейного, логарифмического и т.д. Hanpu IU мер, для формирования линейной шкалы достаточно выбрать резисторы делителя 7 напряжения одинаковыми.