Шкальный индикатор напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение качества индикации. Устройство содержит амплитудно-временной преобразователь 1, элемент НЕ 2, генератор 3 импульсов, счетный триггер 4, запускающий светодиод 5, источник 7 питания, индикаторный блок 8, состоящий из N ячеек 9.1,9.2...9.N, каждая из которых состоит из фототиристора 10, светодиодов 11,12 и 13. Введение в устройство оптического преобразователя 19, дифференцирующей цепи 20, одновибратора 21, в каждую ячейку светодиода 14, фототиристора 16, фототранзистора 17, а в первую ячейку 9.1 фототиристора 18, новых электрических и оптических связей обеспечивает повышенные яркость и равномерность свечения индикационных светодиодов 14 за счет того, что возбужденные светодиоды 14 горят одинаковое время, соответствующее времени цикла преобразования устройства, за счет обеспечения гальванической развязки индикационной части устройства, а также за счет устранения резких скачков тока по цепям питания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5н 4 G О1 R 19/00, 13/00

ОПИСДНИК ИЗОБРКткниЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4285330/24-21 (22) 1 7..07.87 (46) 07.07.89. Бюл. Н 25 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П. Кожемяко, В.А. Подорожнюк, В.Г. Красиленко и С.Н. Белан (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельс-во СССР

Ф 1 275299, кл . G 01 R 1 9/00, 1 984 .

Авторское свидетельство СССР

1 - 1 242837, кл . С 01 R 1 9/00, 1 984 . (56) ШКАЛЬНЫИ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение качестза индикации.

Индикатор содержит амплитудно †временной преобразователь I, элемент НЕ 2, генератор 3 импульсов, счетный триггер 4, запускающий =ветодиод 5, и" гочник 7 питания, индикаторный блок 8

„„SU„„ t 492299 A 1

2 состоящий из N ячеек 9.1,9.2,...,9.N каждая из которых состоит из фототиристора 10, светодиодов 11, 12 и 13.

Введение в индикатор оптического преобразователя 19, дифференцирующей цепи 20, одновибратора 21, в каждую ячейку светодиода 14, фототиристора

16, фототранзистора 17, а в первую ячейку 9.1 фототиристора 18, новых электрических и оптических связей обеспечивает повышенные яркость и рав- номерность свечения индикационных светодиодов 14 за счет того, что возбужденные светодиоды 14 горят одинаковое время, соответствующее времени цикла преобразования индика- С тора, за счет обеспечечия гальванической развязки индикационной части ин-, дикатора, а также за счет устран нйя резких скачков тока по цепям питания.

1 (< 9 > ч

45

Изс>б;и тени<. относитсз к члектроиз— (лерите. (ь ной технике.

Цель изобретения — повыьзение клч е ств л индикации за сч е т увелич ения яркости сзечени((индикационных светодиодов, обеспечения гальванической развязки индиклпионной части устройства и устранения склчков тока по цепям питания устройства.

Нл чертеже представлена функциональная схема шкального индикатора.

Индикатор содержит амплитудновременной преобразователь (АВП) 1, вход которого подключен к входу индикатора, а выход — к входу элемента НЕ 2, выход генератора 3 импуль,сов подключен к счетному входу сче-ного триггера 4, выход установки в нуль которого соединен с катодом запускающего светодиода 5, анод которого через резистор 6 подключен к источнику 7 питания. Индикаторный блок 8 состоит из N ячеек 9.1,9.2, ...,9.N, каждая из которых содержит первый фототиристор 10, первый ll, второй 12, третий и четвертый 14 инд(пслционнь(е светодиоды, ограничительныйй резистор 15, второй фототиристор 16, фототрлнзистор 17,первая ячейка 9.1 содержит также третий фототиристо!> 18, подключенный параллельно и согласно фототиристору 10 ячейки 9.1 . Катоды фототиристоров

I0 нечетных и четных ячеек подключены соответственно к прямому и инверснсму выходам триггера 4. Вход фотористора 10 ка.кдой ячейки соединен с катодами светодиодов 11—

l 3. Светодиоды ll каждой ячейки, кроме последующей, оптически связаны с фототиристором 10 последующей ячейки. Светодиод 5 оптически связан с фототиристоро(! 0 первой ячейки 9.1 . Светодиоды 12 и 13 каждой ячейки оптически связаны соответственно с фототранзистором 1 7 и фототиристором 16 той;ке ячейки.

Фототрлнзистор 17 каждой ячейки подключен между анодом светодиода 14 и общей шиной, фототиристор 16 каждой ячейки подключен между катодом светодиода 14 и общей шиной. Резистор

15 каждой ячейки подключен между источником 7 и анодом светодиода 14.

Светодиод 11 ячейки 9.N оптически связлн с фототиристором 18 ячейки

9.1 и через оптический преобразователь 19 с управляю(((им входом АВП l .

И< т<>чн((к 7 чс рс з ((<>сле;(овл1с. (! но с оелинснныс ли<1><Ч>с ((((1((>v(<>l((v(<> llf пь

20 и с>дновибрлтор 2! п<>дклк>чен к входу установки в нуль триггера 4 .

11срвый дополнительный рс чист< р 22 и<>,( клич ен между выходом элемента III . 2 и объединенными лнодами светодиодов

l2, второй дополнительный рези.-тор

23 — между выходом АВП 1 и объединен ными анодами светодиодов !3, третий дополнительный резистор 24 — между источником 7 и объединенными анодами светодиодоз !!.

Индикатор работает следующим образом.

При включении источника 7 питания на вход одновибрлтора 21 от дифференпиру(пщей цепи 20 подается высо— кий потенциал, формирующий нл его выходе кратковременный нулевой потенциал, устлнавливлю(ций триггер 4 в нулевое состояние, л также кратковременно эажигл(с>щий светодиод 5, свет от которого поступает на фототиристор 1 0 ячейки 9.1 . Тлк клк на прямом выходе триггера 4 присутст— вует нулевой потенциал, то фототиристор 10 ячейки 9.! включается.

Светодиод 11 этой ячейки горит и подготавливает фототиристор IО ячейки 9.2 к включению. Так как нл выходе АВП 1 лог(ческий "0", нл выходе

:-лемента НЕ 2 логическая " ", через светодиод 12 ячейки 9. течет ток.

Свет от него поступает на соответствующий фототранэистор 17, который включается и шунтирует соответствующие фототиристор 16 и светодиод 14 .

Импульсы с выхода генератора 3 поступа!эт нл счетный вход три=гера 4.

С приходом первого импупьса триггер

4 переключается в состояние лсги.еской "1 " . Фототиристор 1 0 ячейки

9.? зкл(снаетсл, эа"орает=я соответствующий светодиод ll. Фототиристор

10 ячейки 9.1 выключается из-эа выравнивания потенциалов на его электродах, соответс вующий(светодиод

ll гасится. С приходом второго импульса, включается фототиристор 1 0 ячейки 9.3, а фототиристор зторой ячейки 9.2 обнуляется и т.д.

Нл вход устройства подается входное напряжение, поступающее на вход

АВП . В момент, когда включается фототиристор 10 последней ячейки

9.N, зажигается соответствуюший светодиод 11, оптический сигнал от

> <1

I.,rrl< t> 1 <> llr>r I >,, r II II >Е гк< 1 < III)(C>t>l>) < «11("< 1 I ", Ill>(r>fr{>;I— > < >«I «rl«t CI II(Ь ИМ I< > I)(. I; I {> < I 1 ((f(f f

ff(t. I е Ftf t)(< rд 1 11!)((>в{):1 <(в,!1 («я I

И< г туп;.Е т н;1 Vlf{)(II< I1!11111 «<хол А! П

И а РНХ >дС <> Hll I ll < r IР. 1 я Е Г(Ч «I I)(Ì(II

НЕ) <1 r1»1 ТЕ {)I< 1 rl Р «I II«»(л ИИ 1 Е J1«Н ОГ Т И

rr << л о ич е. (к О Й I, с n r т 1< е 1 г т «< у «<>1!1 (i f

«мплитуде»fr<);t»fc>1 напряжения . 3;l счет оптической г«> да I последней ячейки с фототиристором I ß ячейки 9.1 фототиригтор 8 включает— ся по приходу N — гc) импульгd от грине†ратора 3.

Па вь«ходе элемента ПF. 2 появляетгя JI(» ический "О" светодиоды 1отключаются «»а время присутствия време«»ного интервала, а на аноды свеl 3 жительный потенциал. Так ка». фо отиристор 18 включ е»»р «(pe з соответствующий светодиод 13 протекает ток.

Оптический сигнал от него Г«оступает на фототиристор 16 ячейки 9.1, вклю- 25 чая его. Индикацион. »ый свет(>диод 14 первой ячейки и)луч,"-.ет с нет .

С приходом (N+I ) -гп ипульса зах(игается инди»;ациоииый светодиод 14 второй ячейки 9.2., гветодиоп 14 ячейки зп

9.1 продолжает f-c>I), q F,. С приходом (N+2) ãо импульса зажиг згтся индикационный светодиод 14 я !ейки 9.3 и так далее до тех пор, 1!(>1(а не закончится временной ии ервал на выходе

АВП 1, В этот момен Г на выходе элемента HE 2 появляет -я логическая (! >1

1 и начинают функци ии;овзть светодиоды 12. Индикационные светодиоды 14 следующих ячеек не зажигак>тся. 4{)

Если в следующем цикле преобраэо— вания вреченной интервал «а выходе

АВП увеличивается, ув личив:-ется амплитуда входногс наг:ряжения, к уже воэбужденньм добавляется стогько яче- 45 ек, скслько дополнител,ных импульсов укладывается в этом временном интервале .

Если гременной интервзл на выходе 5р

АВП 1 уменьшается (уменьшается амплитуда входного напряж= низ), то пропорционально "нижается и количество возбумденных ячеек, «;!I как фототранзисторы 17(этих ячеек шунтируют соответствующие индикаие)нные светоциоды

14 и фототиристор»1 16. Это достигается тем. что сопро-.ивление перехода коллектор — эмиттер фотс>транзистора 17

11«ш(гy?t?t;tf»«>1 (пир< . ивл иия (1<(—

1 I «1 (! > Г< тир«(с т(>ба I {) .! tt It? (>{r; Ct !ГМ, I Ë (ВЕтс ИЗ.«уЧаН Ift(й шкал(блока 8 наблн дается нарагтаюIlI;< я cf < тои > «уч;11»1!«ая полога,длина ко— Г r r l > () l I f I > (> 11 (! > и и < > I а л ь 11 а з и;«ч P « f 1 f Ir> В )((>;f и< () си« нала .

Повыш: ние ка ества индика «ии до;тигается за счет того, что всзбужленные индикаииочны. светодиоды всех я»еек шкалы горят одинаковое время, (ое)тветству«е>щее времени цикла преоб— рлэования индикатора, за счет обеспеченияя галь ванич еской ра зэ я э хи иидика«ионной части, позволяющей применять индика»ионныс элементы любэй мощности а также эа счет устранения рез— ких скачков токов пп цепям питания, тзк как проц сс обнуления возбужденных ячеек в предлагаемом индикаторе производится последовательно, а не гкачкообразнэ.

Ф ) р м у л а и з о б р е т е н и я!!!кальный индикатор напряжения, "оде рм(ащий амплитудно-временной преобразователь, вход которого подключен к входу устройствз, а вьгход к входу элемента НЕ, счетныЛ триггер, счетный вход котсрс> "о подключен к выхсду геиераторз импульсов, а вход уст!»ловки в Π— к катоду, запускающий светодиод, анод кс торпго через рези=тор подключен к стсчнику питания, индикаторны»! блок состоящий иэ !(1ячеек, каждая иэ которых со"тоит из первого фотптиристора и трех светолиодов, первьп» светодиод каждой ячейки, кроме последней, оптически связан с первым фототиристором последующей ячейки, запускающий свето диод оптически связан с первым фототиристором первой ячейк», катоды первых фототиристоров четных и нечетньгх ячеек соединены соответственно с прямым и инверсным вь«ходами счетного триггера, анод первого фототиристора каждой ячейки подключен к катоду соответствующего первого светодиода, катоды второго и третьего светодиодов каждой ячейки объединены, аноды втор,fx светодиодов всех ячеек объедки ны и подключень« к выходу элемента

ИЕ, аноды третьих светодиодов всех ячеек объединены и подключены к выходу амплчтудно-временчого преобразователя, о т л и ч а ю щ и Й с я

1492299

Составитель С.Рыбин

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук

Корректор Й. Горная

Заказ 3873/48 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

-ем, что, с целью повыпения качества, индикации, в него введены оптический преобразователь, одновибратор, дифференцирующая цепь, в ка:кдую ячейку индикаторного блока введены четвертый светодиод, второй фототиристор, фототранзистор и ограничительный резистор, а в первую ячейку взеден тре-.ий фототиристор, причем катоды второго и третьего светодиодов каждой ячейки соединечы с анодом соответствукицего первого фотэтиристора, анод четвертого светодиода каждой ячейки через соответствующий ограничительный резистор подключен к источнику питания, а катод через согласно включенный третий фототиристор — к общей шине, коллектор фототиристора каждой ячейки соединен с анодом четвертого светодиода, а змиттер — с общей шиной, второй светодиод каждой ячейки оптически связан с соответствующим фототранзис5 тором третий светодиод каждой ячей1 ки оптически связан с соответствующим вторым фоториристором,оптические выходы четвертых светодиодов образуют оптический вьход устройства, первый светодиод последней ячейки оптически связан с третьим фототиристором первой ячейки и через оптический преобразователь с управляющим входом амплитудно--временного преобразователя, третий фототиристор подключен параллельно и согласно первому фототиристору первой ячейки, вход дифференцирующей цепи подключен к источнику питания, а выход — к входу ус20 тановки в "0" счетного триггера через одновибратор.