Шкальный индикатор напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство содержит амплитудно-временной преобразователь 1, генератор 2 импульсов, триггер 3, инвертор 4, запускающий светодиод 7, источник 14 питания и индикаторный блок, стостоящий из N ячеек 8<SB POS="POST">1</SB> - 8<SB POS="POST">N</SB>, каждая из которых содержит светодиод 9 связи, фототиристор 10, светодиоды 11 и 12 красного и зеленого свечения. Введение транзисторов 21 - 23, шин 34 - 36 управления, резисторов 16 - 20, оптического преобразователя 26, дифференцирующей цепи 24, одновибратора 25, в каждую из ячеек 8<SB POS="POST">1</SB> - 8<SB POS="POST">N</SB> - светодиодов 28, 29 связи, фототиристора 30, фототранзистора 31, светодиода 27 желтого свечения, резистора 32, а в ячейку 8<SB POS="POST">1</SB> - фототиристора 33 обеспечивает задание различных цветов свечения шкалы устройства. 1 ил.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИН

1 .)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И Стщ ЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4285334/24-21 (22) 17.07.87 (4б) 23.03.90. Бюл. V 11 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, В.А.Подорожнюк, В.Г.Красиленко и С.Н.Белан

{53) 621.3 17.7(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1275299> кл. с 01 R 19/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

11 1242837, кл. G 01 R 19/00, 1984.

„,SU„„1552109 А1 (Р1). > G 01 R 19/00, 13/00 (5") ИКАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

I (57) Изобретение относится к электроиэмеритепьной технике. (ель изобретения - расширение области применения устройства, Устройство содержит амплитудно-временной преобразователь

1, генератор 2 импульсов, триггер 3, > инвертор 4, запускающий светодиод 7, источник 14 питания и индикаторный блок, состоящий иэ N ячеек 8 - 8>>, каждая из которых содержит светодифд 9 связи, Фототиристор 10, светоу!иоды 11 и 12 красного и зеленого свечения. Введение транзисторов 21-23, фин 34-36 управления, резисторов

16-20, оптического преобразователя

26, дифференцирующей цепи 24, одноаибратора 25, в каждую иэ ячеек .

8, - 8,„ - светодиодов 28, 29 связи, фототиристора 30, фототранзистора 3f, светодиода 27 желтого свечения, резистора 32, а в ячейку. 8» - Фототиристора .33 обегпечивает задание различных цветов свечения шкалы устройства 1 ил„

И зобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - расширение об" . асти применения устройства за счет 15 еспечения различных цветов свечения дго шкалы.

На чертеже изображена Функциональ ая схема устройства °

Устройство содержит амплитудно- 20 беременной преобразователь (АВП) 1, генератор 2,импульсоа, триггер 3, ин ертор 4, первый и второй резисторы ð и 6, запускающий светодиод 7, а а каждой из ячеек 8.1, 8.2, ..., 8.И 25 индикаторного блока - последовательно включенные светодиод 9 связи и первый ототиристор 10, светодиоды 11 и 12 расного и зеленого свечения. Катоды ототиристороа 10 нечетных и четных З0

° ° ° ° ° чеек.8,1, 8.3, ..., 8.И-1 и 8.2, .4, ..., 8.И подключены соответст-. венно к прямому и инверсному выходам триггера 3. Выход генератора 2 под"

:ключен к счетному входу 13 триггера 3, анод светодиода 7, оптически связанного с Фототиристором l0 первой ячейки 8.1, через резистор 5 подключен к источнику 14 питания, Светодиод 9 каждой ячейки, кроме последней, 40 оптически связан с фототиристором 10 последующей ячейки. Вход 15 устройства подключен к входу ASfl 1. Кроме т ого, устройство содержит третий, четвертый, пятьа1, вестой и седьмой резисторы 16-20, первый, второй и третий транзисторы 21-23, дифференцирующую цепь 24, одновибратор 25 и оптический преобразователь 26 и в каждой ячейке 8 . 1 - 8 .N светодиод 27 желтого свечения, второй и третий светодиоды 28 и 29 связи, второй Фототиристор 36, Фототранзистор 31 и восьмой резистор 32, а в первой ячейке 8.1 - третий Фототиристор 33. Выход АВП 1 подключен через резистор 16 к анодам светодиодов 28 всех ячеек и к входу инвертора 4, выход которого через резистор 17 подключен к анодам светодиодов 29 всех ячеек. Аноды светодиодов 9 всех ячеек подключены через резистор 6 к источнику 14, катод светодиода 9 каждой ячейки подключен к аноду Фототиристора 10. и к катодам светодиодов 28 и 29. Аноды светодиодоа 11, 12 и 27 каждой ячейки подклю" чены к катоду фототиристора 30, анод которого подключен к коллектору фототранэистора 31, змиттер которого подключен к общей шине.. Анод Фототиристора 30 каждой ячейки подключен через" резистор 32 к источнику 14, Эмиттеры транэистороа 21, 22 и 23 подключены к общей ание. Вины 34-36 управления подключены соответственно через резисторы 18, 19 и 20 к базам транзисторов 21, 22 и 23, коллекторы которых подключены соответственно к катодам саетодиодоа 11, 12 и 27. Светодиоды

28 и 29 каждой ячейки оптически связаны соответственно с Фототиристором

30 и Фототранзистором 31. Вход цепи

24 подключен к источнику 14, выходк входу одноаибратора 25, выход которого подключен к катоду светодиода 7 и к входу 37 установим в "0" триггера 3. Светодиод 9 последней ячейки

З.И оптически связан с ®ототиристором 33, включенным параллельно и согласно Фототиристору 10 ячейки 8. 1 и с входом преобразователя 2б, выход которого подключен к 1я равляющему входу 38 ABA 1, Вкальный индикатор напряжения работает следующим образом.

В начальный момент времени иа вину источника 14 подается напряжение пи" тания, на входе 15 напряжение равно нулю, на шинах 34-36 управления присутствуют логические "0", транзисторы 21-23 заперты, а свет6диоды 11, 12 и 27 красного, зеленого и желтого свечения не горят. Йитание поступает врез цепь 24 на вход одновибратора

2., на выходе которого формируется кратковременный нулевой импульс, возбуждающий àïóñêàþùèé светодиод 7, 5 15521 который подает оптический сигнал на фототиристор 10 ячейки 8,1, переходящий в проводящее состояние. Нулевой импульс с выхода одновибратора 25 поступает на вход 37 триггера 3 и устанавливает его в нулевое состояние, >

Для индикации результата измерения в одном цвете (например, красном) на шину 34 управления подается единичный 10 потенциал > отпирающий тра нзи стор 21.

АВП 1 не включается, так как на его управляющем входе 38 присутствует логический "0". На выходе АВП 1 присутствует логический "0", на выходе инвертора 4 - логическая "1". Создаются две цепи протекания тока: от источника 14 питания через резистор 6, светодиод 9 и фототиристор lO ячейки 8.1 к прямому выходу триггера 3; с выхо- 20 да инвертора 4 через резистор 17, светодиод 29 и фототиристор 10 ячейки

8.1 - к прямому выходу триггера 3.

Светодиод 9 и светодиод 29 ячейки 8.1 излучают свет соответственно на фото- 5 тиристор 10 ячейки 8.2, который не включается из-за присутствия на его катоде логической "1", и на Фототранзистор 31 ячейки 8.1, что создает еще одну цепь протекания тока: от источ- ЗО ника 14 питания через резистор 32 ячейки 8.1, фототранзистор 31 ячейки

8.1 к общей вине. Фототранзистор 3 l шунтирует индикационные светодиоды 1l, 12 и 27. 35

С выхода генератора 2 на счетный вход 13 триггера 3 поступают тактовые импульсы. С приходом первого импульса триггер 3 меняет свое состояние на противоположное. На фототиристоре 10 4о ячейки 8.2 создается падение напряжения, и он включается за счет свечения светодиода 9 ячейки 8.1. Фототиристор

10 ячейки 8.! запирается из-за выравнивания потенциалов íà его электродах.45

С приходом последующих импульсов описанные процессы повторяются, а при срабатывании последней ячейки 8.N светодиод 9 этой ячейки зажигается и подает свет на вход оптического преоб- щ0 разователя 26 и на фототиристор 33 ячейки 8.1, которая возбуждаегся. Оптический преобразователь 26 подает сигнал логической "1" на управляющий вход 38 АВП 1, АВП 1 включается, и на 55

его выходе Формируется временной интервал в виде длительности импульса, которая прямо пропорциональна амплитуде напряжения на входе 15. На выхо09

6 де инвертора 4 появляется логический

"0", а на анодах светодиодов 28

"высокий" уровень положительного потенциала. Так как фототиристор 33 ячейки 8.1 включен, то светодиод 28 этой ячейки излучает свет на фототиристор 30, который переходит в проводящее состояние. Фототранэистор 31 ячейки 8.1 заперт иэ-за отсутствия на нем оптического сигнала со светодиода 29. Создается следующая цепь протекания тока: источник l4 питания, резистор 32 ячейки 8.1, фототиристор 30, светодиод 11 красного свечения, транзистор 21, общая шина. Таким образом, на индикаторе светится красным цветом светодиод 11 ячейки 8,1. приходом следующего импульса на фототиристоре 10 ячейки 8.2 создается падение напряжения, и он включается эа счет свечения светодиода 9 ячейки

8.!. Срабатывает светодиод 28 ячейки 8.2, а следовательно, и Фототирис- ° тор 30, Зажигается светодиод 1 красного свечения второй ячейки 8.2. Фототиристор 10 ячейки 8.1 переходит в обратно смещенное состояние из-эа выравнивания потенциалов на его элек" тродах. Таким образом, после И+1-го импульса будут гореть светодиоды 11 красного свечения первых двух ячеек

8,1, 8.2. С приходом последующих импульсов описанные выше процессы повторяются.

По окончании временного интервала возбужденными будут столько светодиодов 11, сколько импульсов с выхода генератора 2 вложилось в длительность этого временного интервала. Срабатывание последующих ячеек будет происходить по светодиодам 29, а светодиоды 11 красного свечения данных ячеек уже не горят, так как шунтируются Фототранзисторами 31. В момент срабатывания ячейки 8.N на управляющем входе 38 ABfI 1 появляется логическая

"1". На выходе АВП 1 появляется очередной временной интервал, длительность которого может быть больше или меньше предыдущего. Если длительность больше, то количество возбужденных светодиодов lt увеличивается на величину, соответствующую количеству импульсов, вложившихся в длительность, которая соответствует разности этих длительностей. Это происходит за счет того, что в этом промежутке времени

1552109 срабатывание ячеек 8 идет по светодиодам 28.

Если длительность меньше, то количество возбужденных светодиодов 11 уменьшается на величину, соответствуЮщую количеству импульсов, вложивШихся в длительность, которая соответствует разности этих длительностей. Обнуление с этого момента про сходит эа счет срабатывания ячеек то светодиодам 29, которые подают оптические сигналы на Фототранзисторы 3 I, и возбужденные светодиоды 11

9 Фототиристоры 30 шунтируются фото. транзисторами 31.

Цвет свечения задается сигналами

,на шинах 34-36 управления, возбужда. ющими светодиоды 1,,12 и 27 красно го, зеленого и желтого свечения. Яркость каждого цвета определяется длительностью импульса на шинах 34-36

,управления, Комбинация длительностей дает воз мож иост ь получа т ь любой цвет свечения.

Формула и з обретения

Шкальный индикатор напряжения, содержащий амплитудно-временной пре образователь, вход которого подклю, чен к входу устройства, а выход — к ,входу инвертора, генератор импуль,сов, выход которого соединен со счет, ным входом триггера, вход установки в "0" триггера подключен к источнику питания через последовательно соеди ненные запускающий светодиод и пер"

;вый резистор, индикаторный блок, состоящий из М ячеек, каждая из ко торых состоит из первого Фототиристора, первого светодиода связи, све» тодиода красного свечения и светоди,ода зеленого свечения, первый светодиод связи каждой ячейки, кроме последней, оптически связан с первым

Фототиристором последующей ячейки, запускающий светодиод оптически связан с первым фототиристором первой ячейки, катоды первых Фототиристоров нечетных ячеек объединены, катоды первых фототиристоров четных ячеек объединены, анод первого Фотохиристора каждой ячейки подключен к катоду соответствующего nepaoro светодиода связи, и второй резистор, о тл и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены три транзистора, три шины управления, оптический преобразователь, дифференцирующая цепь, одновибратор и пять резисторов, а в каждую из ячеек инди5 каторного блока введены светодиод желтого свечения, второй и третий светодиоды связи, второй фототиристор, фототранэистор и восьмой транзистор, причем в первую ячейку введен третий Фототиристор, первые фототиристоры нечетных и четных ячеек сое-! динены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, катоды второго и третьего светоциодов связи

15 каждой ячейки подключены к аноду первого фототиристора, аноды первых светодиодов связи всех ячеек подключены к источнику питания через второй резистор, аноды вторых светодио20 дов связи всех ячеек подключены к выходу амплитудно-временного преобразователя через третий резистор, аноды третьих светодиодов связи всех ячеек подключены к выходу инвертора через четвертый резистор, катоды светодиодов красного свечения всех ячеек соединены с коллектором первого транзистора, катоды светодиодов зеленого свечения всех ячеек соеди30 нены с коллектором второго транзистора, катоды светодиодов желтого свечения всех ячеек соединены с коллектором третьего транзистора, аноды светодиодов красного, зеленого и желтого .свечения каждои ячейки Объе динены и подключены к катоду второго фототиристора, анод которого через соответствующий восьмой резистор подключен к источнику питания, коллектор Фототранзистора каждой ячейки подключен к аноду второго Фототиристора, а эмиттер - к общей шине, второй и третий светодиоды связи каждой ячейки оптически связаны с вто" рым Фототиристором и Фототранзистором соответственно, анод и катод третьего фототиристора подключены к аноду и катоду первого Фототиристора первой ячейки, первый светодиод связи последней ячейки оптически связан с третьим Фототиристором и через оптический преобразователь с управляющим входом амплитудно-временного преобразователя, вход дифференцирующей цепи подключен к источнику питания, а выход - к входу установки в

"0" триггера через одновибратор, пер"

" вая, вторая и третья шины управления соединены с базами первого, второго

9 1552109 10 и третъего транзисторов соответствеенн- зисторы, эмиттеры транзисторов подно через пятый, шестой и седьмой ре- ключены к общей вине.

Корректор И. Иа ксимииинец

Редактор В.бугренкова

» »

» »»

Тираж 556

Подписное

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

Заказ 32

ВНИИОИ Государственного

113035, Составитель С.,Рыбин

Техред Л.Сердюкова комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Иосква, 3-35, Рауаская наб.; д. 4/5 ч