Устройство индикации уровня постоянного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ УРОВНЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее операционный усипитель, входной, делитель, включенный между общей шиной и первым выводом гасящего резистора , выход входного делителя соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого через первый резисторный делитель напряжения соединен с вто .рым выводом гасящего резистора и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к выходу первого резисторного делителя напряжения, а коллектор - через первый резистор к аноду первого светодиода, второй резисторный делитель напряжения, выход которого подключен к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом вто; рого резистора, первый стабилитрон. анод которого соединен с общей шиной, резистор обратной связи, первый вывод которого подключен к выходу операционного усилителя, и второй светедиод , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй, третий и четвертый стабилитроны и третий светодиод, при этом катод первого стабилитрона соединен с анодом второго стабилитрона и подк/почен непосредственно к инвертирующему входу операционного усилителя , катод второго стабилитрона соединен с эмиттером первого транзистора и катодом третьего стабилитрона, (/) анод которого соединен с анодом второго светодиода, катод третьего светодиода соединен с катодом четвертого стабилитрона, анод которого подключен к общей шине, анод третьего светодио-да соединен с анодом первого светодио да, катод которого подключен к-второму выводу второго резистора и катоду второго светодиода, второй резисторный делитель напряжения включен меж00 1С ду выходом операционного усилителя / и общей шинойу второй вывод резистора обратной связи соединен с инвер-. тирующим входом операционного уси- , лителЯ) первый вывод гасящего резис тора подключен к входной шине, а второй транзистор выбран с обратным типом проводимости по отношению . к первому транзистору.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК рц4 01 К 19/165

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ всссавзна я

В, ." Е y j и я с >

ТЪ " Я e 8 F,Ц й:. t "Ò 1". ÊÀ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3727842/24-21

;(22) 13.04.84 . (46) 30. 09. 85. Бюл. № 36 (72) О.В.Ольшанский и П.В.Карга (71) Опытно-конструкторское бюро

"Роботы" Научно-производственного объединения "Ритм" (53) 621.317.7(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 714296, кл. G 01 R 19/165, 1978.

Киндяков Б. и др. Индикаторы напряжения. — "Радио", 1983, № 4, с. 45. (54)(57) УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ УРОВНЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее операционный усилитель, входной. делитель, включенный между общей шиной и первым выводом гасящего ре. зистора, выход входного делителя соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого через первый резисторный делитель напряжения соединен с вто.рым выводом гасящего резистора и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к выходу первого резисторного делителя напряжения,: а коллектор — через первый резистор к аноду первого светодиода, второй резисторный делитель напряжения, выход которого подключен к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом вто:рого резистора, первый стабилитрон, „„SU„„ A анод которого соединен с общей шиной, резистор обратной связи, первый вывод которого подключен к выходу операционного усилителя, и второй светодиод, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей> в него дополнительно введены второй, третий и четвертый стабилитроны и третий светодиод, при этом катод первого стабилитрона соединен с анодом второго стабилитрона и подключен непосредственно к инвертирующему входу операционного усилителя, катод второго стабилитрона соединен с эмиттером первого транзис- е тора и катодом третьего стабилитрона, анод которого соединен с анодом второго светодиода, катод третьего светодиода соединен с катодом четвертого стабилитрона, анод которого подключен к общей шине, анод третьего светодио- . да соединен с анодом первого светодио» да, катод которого подключен к второму выводу второго резистора и катоду второго светодиода, второй резисторный делитель напряжения включен между выходом операционного усилителя и общей шиной второй вывод резистора обратной связи соединен с инвер-, : тирующим входом операционного уси-, лителя, первый вывод гасящего резис тора подключен к входной шине, а второй транзистор выбран с обратным типом проводимости по отношению . к первому транзистору.

1182421.

Изобретение относится к технике электроизмерений и может бьггь использовано для визуального контроля постоянного напряжения источников питания, например аккумуляторных батарей трансчортных средств.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей увеличения числа инднцируемых значений, напряжения. l0

На фиг . 1 приведена электрическая схема устройства индикации гостоянного напряжения; на фиг. 2— зависимость цветового измерения яркости свечения светодиодов от изменения величины контролируемого напряжения. устройство индикации уровня постоянного напряжения содержит операционный усилитель 1, входной делитель20

2, включенный между общей шиной и первым выводом гасящего резистора 3, выход входного делителя 2 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 1, выход которого через 25 резисторный делитель 4 нацряжения соединен с вторым выводом гасящего резистора 3 и эмиттером первого транзистора 5, база которого подключена к выходу первого резисторного З0 делителя 4, напряжения, а коллектор через первый резистор 6 — к аноду первого светодиода 7, второй резисторный делитель 8..напряжения, выход которого подключен к базе вто35 рого транзистора 9, коллектор которого соединен с первым выводом второго резистора 10, первый стабилитрон 11, анод которого соединен с общей шиной, резистор 12 обратной связи, первый вывод которого подключен к выходу операционного усилителя 1, и второй светодиод 13. В устройство дополнительно введены второй 14,третий 15 и четвертый 16

45 стаб>пштррны и третий светодиод 17.

Катод первого стабилитрона 11 соединен с анодом второго стабилитрона

14 и подключен непосредственно к неинвертирующему входу операционно50

ro усилителя 1. Катод второго стабилитрона 14 соединен с эмиттером первого транзистора 5 и катодом третьего стабилитрона 15, анод кото-. рого соединен с анодом второго све,тодиода 13. Катод третьего светодио- 55 да 17 соединен с катодом четвертого .стабилитрона 16, анод которого подключен к общей шине. Анод третьего светодиода 17 соединен с анодом первого светодиода 7, катод которого подключен к второму выводу второ-. го резистора 10 и катоду второго светодиода 13. Второй резисторный делитель 8 включен между выходом операционного усилителя 1 и общей шиной. Второй вывод резистора обратной связи 12 соединен с.инвертирующим входом операционного усилителя 1. Первый вывод гасящего резистора 3 подключен к входной шине, Второй транзистор 9 выбран с обратным типом проводимости по отношению к первому транзистору 5.

В качестве входного делителя 2 может быть использован потенциометр, а резистор 12 обратной связи может быть выполнен регулируемым. Светодиод 7, 13 и 17 могут иметь излучение разного цвета.

Устройство индикации уровня постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче номинального напряжения на вход устройства на выходе входного усилителя 2 устанавливают уровень напряжения, равный напряжению на стабилитроне 11. При этом дифференциальное напряжение на обоих входах операционного усилителя 1 равно нулю,.а напряжение на выходе операционного усилителя 1 — половине напряжения питания, которое стабилизируется параметрическим стабилизатором, образованным стабилитронами

11 и 14, Если потенциал базы транзистора 5 отрицательный относительно эмиттера, транзистор 5 открыт, если потенциал базы транзистора 9 положительный относительно эмиттера, транзистор 9 открыт. В результате по цепи. входная шина — переход эмиттер-коллектор транзистора 5 резистор 6 — светодиод 7 — резистор

10 — переход эмиттер-коллектор транзистора 9 — общая шина, течет ток и светодиод 14 излучет, что свидетельствует о присутствии на входе устройства номинального напряжения.

Падение напряжения на резисторах

6 и 10, светодиоде 14 и открытых транзисторах 5 и 9 меньше напряжений стабилизации стабилитронов 15 и 16, поэтому токи, протекающие через них, малы и светодиоды 13 и 17 не светятся.

11824

При увеличении входного напряжения устройства выходное напряжение усилителя уменьшается, что приводит к закрыванию транзистора 9. Ток в коллекторной цепи транзисторов 5 и

9 уменьшается, а напряжение между катодом светодиода 7 и общей шиной увеличивается, в результате происходит ослабление свечения светодиода 7 и открывается стабилитрон 16, что приводит к излучению светодиода

17. При достижении входным напряжением верхнего уровня транзистор

9 полностью запирается, светодиод 7 перестает излучать, а светодиод 17 светится в полную силу (фиг.2). При уменьшении входного напряжения относительно номинального закрывается транзистор 5, в результате гаснет светодиод 7 и начинает излучать све- тодиод 13 ° Регулировка величины верхнего и нижнего уровней напряжений относительно номинального уровня осуществляется резистором 12 обратной связи и колеблется от нескольких милливольт до нескольких вольт.

Светодиоды на индикаторной панели

21 4 могут быть расположены по вертикали, например, светодиод 13 (красный) внизу, светодиод 7 (желтый) в середине, а светодиод 17.(красный) вверху. Характеристика работы индикатора поясняется примерной зависимостью цветового изменения яркости свечения светодиодов, от изменения величины контролируемого натяжения U z относительно его номинального значения (фиг.2). Зона А определяет область свечения светодиода 13.

Наибольшая яркость свечения достигается при входном контролируемом напряжении равном U ö . Зона Б определяет область свечения светодиода 7, Наибольшая яркость свечения светодиода достигается при входном напряжении, равном U< .Зона В оп ределяет область свечения светодиода

17. Наибольшая яркость свечения светодиода достигается при входном напряжении равном Б „ .Переход из одной области в другую осуществляется плавно и зависит от козффипиента отрицательной обратнойсвязи,устанавливаемого резистором 12 обратной связи.

1182421

Составитель А.Пучковский

Редактор Л.Пчелинская ТехредЛ.Микел Корректор В.Гионяк

Заказ 6100/43 Тираж 747 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