Измерительный прибор с линейным светодиодным дисплеем

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электроизмерительньм приборам с линейными дисплеями светодиодами и др. Может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока i-ши другой физической .величины, преобра- .зёванной в напряжение. Цель изобретения - снижение энергопотребления и улучшение эргономических показателей измерительного прибора. Достигается путем использования динамической индикации . Устройство содержит линейный дисплей 1 из п светодиодных (СД) сегментов 2, блок 3 управления, резисторы 4, преобразователь 5, выполненный на компараторах 6, резисторах 7 и источнике 8 опорного напряжения. Каждый, блок 3 управления содержит (п- 1) одинаковых цепей 9, имекицих инвертор 10, элементы И 11, 12 и 13, элемент ИЛИ 14. На чертеже также показаны генератор 15 (п-1)-разрядс S ный регистр сдвига 16 и дополнительный элемент ИЛИ 17. В данном приборе (Л предусмотрена возможность практически неограниченного наращивания числа СД элементов и разрядности схемы для повьшения точности прибора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (д 4 G 01 R 19/165

Ф

ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ой, 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3911124/24-21 (22) 17.06.85 (46) 15 . 11.86. Бюл. У 42 (72) Б.И.Тихомиров и Г.Б.Тихомиров (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(=- 1041946, кл. С 01 R 19/165, 21.12.80

Гейг С., Эванс Д., Ходапп M., Соренсен Х. Применение оптоэлектронных приборов. М.: Радио и связь, 198 1, с. 66. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР С ЛИНЕЙНЫМ

СВЕТОДИОДНЫМ ДИСПЛЕЕМ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электроизмерительным приборам с линейными дисплеями светодиодами и др.

Может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока или другой физической .величины, преобра,зованной в напряжение. Цель изобретения — снижение энергопотребления и улучшение эргономических показателей измерительного прибора. Достигается путем использования динамической индикации. Устройство содержит линейный дисплей 1 из п светодиодных (СД) сегментов 2, блок 3 управления, резисторы 4, преобразователь 5, выполненный на компараторах 6, резисторах 7 и источнике 8 опорного напряжения.

Каждый блок 3 управления содержит (п - 1) одинаковых цепей 9, имеющих инвертор 10, элементы И 11, 12 и 13, элемент ИЛИ 14. На чертеже также показаны генератор 15 (n-1)-разрядC ный регистр сдвига 16 и дополнитель- 9 ный элемент ИЛИ 17. В данном приборе у предусмотрена возможность практически 5фФ неограниченного наращивания числа

СД элементов и разрядности схемы для повышения точности прибора. 1 ил.

Ъю

12707

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к элехтроизмерительным приборам с линейными дисплеями (светодиодными, электролюминисцентными и др.), и может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока или другой физической величины, преобразованной в напряжение постоянного тока. to

Цель .изобретения — снижение энергопотребления и улучшение эргономических показателей измерительного прибора путем использования динамической индикации. 15

На чертеже представлена электрическая схема измерительного прибора с линейным светодиодным дисплеем.

Устройство содержит линейный дисплей 1, выполненный в виде п-свето-, О диодных сегментов 2, катоды которых соединены с общей шиной, а аноды связаны с схемой 3 управления через резисторы 4. Входы схемы 3 управления соединены с выходами схемы преобразо- >5 вателя, вход которой соединен с выходними клеммами прибора (U» ).

Схема преобразователя выполнена в виде и-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5 на компараторах 6, резисторах 7 и источнике 8 опорного напряжения. Первые входы компараторов 6 объединены и являются входом АЦП 5, второй вход первого компаратора соединен с источником 8 опорного напряжения, второй вход и-го компаратора соединен через резистор 7 с общей .шиной. Вторые входы остальных компараторов 6 через соответствующие ре- що зисторы 7 соединень» с вторыми входами соседних компараторов 6. Схема

3 управления состоит из (и-1) одинаковых цепей 9, каждая из которых состоит из инвертора 10, первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов И и элемента ИЛИ 14, причем первые входы первого 11 и второго 12 элементов

H i-й цепи 9 соединены с i--м выходом

АЦП 5, второй вход первого элемента

И 11 через инвертор 10 соединен с (i + 1)-м выходом АЦП 5. Выход, первого элемента И 11 соединен с первым входом третьего элемента И 13 и вторым входом элемента ИЛИ 14. Выход вто- 5 рого элемента И 12 соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выход которого через токоограничивающий резис12 з тор 4 соединен с анодом i-го светодиодного сегмента 2 линейного дисплея 1. N-й выход ЦП 5 через токоограничивающий резистор 4 соединен с анодом и-го светодиодного сегмента 2 линейного дисплея 1.

Измерительный прибор содержит также генератор 15, (n-1)-разрядный регистр 16 сдвига и дополнительный элемент ИЛИ 17 с (n — 1) †входа, причем выход генератора 15 импульсов соединен с тактовым входом регистра 16 сдвига, разрядные выходы которого соединены с вторыми входами второго

12 и третьего 13 элементов И соответствующей цепи 9. Цепь сброса регистра 16 сдвига соединена с выходом дополнительного элемента ИЛИ 17, выходы которого соединены с выходами третьих элементов И 13 каждой цепи 9.

Общие цепи элементов: компаратор

6, инвертор 10, элементы И 11-13, . элементы ИЛИ 14 и 17, генератор 15, регистр 16 сдвига соединены с общей шиной устройства (не показано).

Предлагаемый прибор с линейным светодиодным дисплеем работает следующим образом.

При входном напряжении равном нулю все компараторы 6 АЦП 5 находятся в состоянии лог. "0" (на их выходах низкий уровень напряжения), на выходах инвертора 10 каждой цепи 9 высокий уровень напряжения (лог."1"), однако на выходах элементов И 11 и

12 — лог. "0", так как на их первых . входах низкий уровень напряжения (лог. "О"), следовательно на входах элемента ИЛИ 14 также низкий уровень напряжения и ни один из светодиодных сегментов 2 линейного дисплея 1 не светится„

При входном напряжении не равном нулю переключается из состояния лог.

"0" в состояние лог. "1" определенное число компараторов 6 АЦП 5, пропорциональное величине входного напряжения, например пять компараторов (верхних по схеме).

В этом случае на выходах первых пяти комПараторов BbIcoKHH уровень напряжения (лог. "1 1), на выходах инвертора 10 и первого элемента И 11 первой цепи 9 — лог. "0". На выходе второго элемента И 12 возникает высокий уровень напряжения (лог."1") в моменты времени, когда на первом выходе регистра 16 сдвига возникает!

270712 лог. "1 . В эти моменты времен первый светодиодный сегмент 2 линейного дисплея 1 зажигается.

Аналогично протекает работа второй, третьей и четвертой цепи 9, также аналогично последовательно зажигаются второй, третий и четвертый светодиодные сегменты 2 линейного дисплея

Работа пятой цепи 9 протекает иначе, На входе инвертора 10 этой цепи присутствует низкий уровень напряжения (лог. 0 ), так.как шестой колпаратор находится в состоянии лог. "О". Высокий уровень напряжения, 5 поступающий с выхода этого инвертора и с выхода пятого компаратора. вызывает переключение первого элемента И 11 пятой цепи 9, на ее выходе появляется высокий уровень напряже- 20 ния (лог. "1"), поступающий на вход элемента ИЛИ 14. Па выходе элемента

ИЛИ 14 пятой цепи 9 возникает высокий уровень напряжения, включающий пятый светодиодный сегмент 2 линей- 25 . ного дисплея 1.

Таким образом, уровень выходного сов

Измерительный прибор с линейным светодиодным дисплеем, содержащий и-разрядный параллельный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), линейный дисплей, выполненный в виде п светодиодных сегментов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергопотребления и улучшения эргономических показателей, в него введены генератор импульсов, (и-1)— разрядный регистр сдвига и дополнительный элемент ИЛИ с (n-1)-входами, схема управления, выполненная в виде (n-1) одинаковых цепей, каждая из которых состоит из инвертора, первого, второго и третьего элементов

И и элемента ИЛИ, причем первые входы первого и второго элемента И i-й цепи соединены с -м выходом АЦП, второй вход первого элемента И через инвертор соединен с (i + 1)-м выходом

АЦП, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, а выход с входом i-ro светодиодного сегмента линейного дисплея, п-й выход АЦП соединен с входом п-го светодиодного сегмента линейного дисплея, кроме того, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены с вторьйи входами второго и третьего напряжения характеризует положение непрерывно светящегося светодиодного сегмента 2 линейного дисплея 1. Све- З0 тодиодные сегменты, расположенные слева от этого элемента, последовательно зажигаются с периодичностью, определяемой частотой генератора 15 импульсов, что создает эффект "бегу- З5 щего огнян и привлекает внимание оператора.

Изменение уровня входного напряжения вызывает соответствующее перемещение непрерывно светящегося свето- 0 диодного сегмента и изменение числа последовательно зажигающихся светодиодных сегментов. Для того, чтобы промежуток времени между первым и последним зажигающимися светодиодны- 45 ми сегментами был постоянен независимо от величины измеряемого напряжения, сигналы с выходов третьих элементов И 13 цепей 9 подаются на элемент ИЛИ 17, выход которого соединен 50 с цепью сброса реги"тра 16 сдвига, Это вызывает возникновение импульса сброса на выходе элемента ИЛИ 17 в моменты времени, когда "бегущий", светящийся светодиодный сегмент дос- 55 тигает непрерывно светящегося светодиодного сегмента, что приводит к автоматическому изменению коэффициента переc÷eòë регистра 16 cännln н зависимости от величины измеряемогn напряжения.

При превышении входного напряжения уровня источника опорного напряжения непрерывно светящийся светал:вводный се мент исчезает и все светодиодные сегменты зажигаются последовательно через одинаковые промеж тки времени, что свидетельствует о превышении предела измерения и перегрузке прибора.

Периодичность зажигания светодиодных сегментов может изменяться путем изменения частоты генератора импульформула и з о б р е т е н и я элементов И соответствующей (n-1) -й цепи, цепь сброса регистра сдвига соединена с выходом дополнительного элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам третьих элементов И.