Устройство для измерения напряжения
32839 I
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сг1оз Советских
Сопкзлкс ичоских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.111.1969 (№ 1323484/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 02.II.1972. Бюллетень М 6
Дата опубликования описания 27.III.1972
М. 1 л. G Olr 1/28
Котеитет по делов иаооретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.317.7(088.8) Автор изобретения
Б. Я. Басс
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАП РЯ)КЕНИЯ
Изобретение относится к электроизмерительной технике и радиотехническим устройствам, и может найти применение в качестве вольтметра средней точности.
Известны электролюминесцентные индикаторы, построенные на принципе электролюминесцентного источника света, в виде экрана, с противоположных сторон которого расположены две взаимно перпендикулярные или скрещивающиеся системы параллельных проводящих полос пз прозрачного электропроводящего покрытия.
Цель предлагаемого изобретения заключается в создании простого электролюминесцентного индикаторного .прибора без коммутирующего устройства, способного своими малыми габаритами, небольшой стоимостью и большой надежностью превзойти обычные стрелочные приборы.
В предлагаемом электролюминесцентном индикаторном приборе расположенная с одной стороны электролюминесцентного экрана система вертикальных параллельных проводящих полос представляет собой отводы от распределенного сопротивления, которое служит нагрузкой эталонного источника напряжения, а измеряемый источник напряжения подключается одним своим полюсом к указанному распределенному сопротивленшо, а вторым— к электроду (или системе параллельных электродов), расположенному с другой стороны электролюминесцентного экрана.
На фпг. 1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2 — график рас5 пределения разности потенциалов между электродом и полосками при напряжении измеряемого источника, равном нулю (напряжение эталонного источника напряжения взято, например 24в); на фпг. 3 — график распреде10 ления разности потенциалов между электродом и полосками при напряжении эталонного источника, равном нулю (напряжение измеряемого источника напряжения взято, например, 12в); на фпг. 4 — график распределения
15 потенциалов между электродом и полосками при напряжении эталонного источника напряжения 24 в и напряжений измеряемого источника 12 в.
Предлагаемый прибор представляет элект20 ролюминесцентный экран, на одной стороне которого расположены вертикальныс параллельные полосы 1, соединенные с отводом от распределенного сопротивления 2. Эталонный источник напряжения 8 подключен к концам
25 распределенного сопротивления. Электролюминофор 4 заключен между электродом 5 (выполнен из прозрачного электропроводного материала) и полосками 1, расположенными на диэлектрике 6. Источник измеряемого па30 пряжения 7 через клеммнос соединение под328391
60 ключается к началу распределенного сопротивления и электроду 5.
Чтобы понять принцип работы электролюминесцентного индикаторного прибора рассмотрим картину распределения потенциала между электродом 5 и полосками 1 (а, b, с, ... bm) от эталонного и измеряемого источников напряжения. При включенном эталонном источнике напряжения (например, 24 в) и при измеряемом напряжении, равном нулю, между полосками и электродом разность потенциалов будет являться функцией от длины распределенного сопротивления, а по абсолютной величине зависит от изменения сопротивления распределенного сопротивления по его длине.
При измеряемом напряжении, равном нулю, между полоской и электродом разность потенциалов равна нулю, независимо от внутреннего сопротивления измеряемого источника. Между полоской b и электродом разность потенциалов будет равна падению напряжения на участке распределенного сопротивления, заключенного между отводами к полоскам а и b. Это падение напряжения зависит от сопротивления участка р аспределенного сопротивления, заключенного между отводами к полоскам а и b и может легко подбираться при необходимости. Например, для отчетливого наблюдения свечения электролюмипофора в широком диапазоне внешнего освещения достаточна разность потенциалов в 2 в.
Как видно из графика (см. фиг. 2), разность потенциалов для линейного распределенного сопротивления возрастает от полоски к полоске на 2 в (в нашем случае отводы сделаны через 2 в, а напряжение эталонного источника равно 24 в) и между последней полоской m и электродом б разность потенциалов равна напряжению эталонного источника, т. е. 24 в. Так как для свечения электролюминофора достаточно 2 в, то электролюминофор будет светиться над всеми полосками за исключением полоски а, где разность потенциалов равна нулю. Полоска а соответствует «0» на шкале прибора. Разность потенциалов для фиг, 2 и 3 взята относительно электрода. График, данный на фиг. 4, можно получить при графическом сложении фиг. 2 и фиг. 3. Как видно из полученного графика разность потенциалов между электродом и полосками изменяется от — 12 в до +12 в при этом разность потенциалов между электродом и полоской g равна нулю. Разность потенциалов между электродом б и полосками f u h равна — 2 в и +2 в соответственно. На полосках е и i разность потенциалов равна — 4 в и +4 в соответственно.
Таким образом, весь экран электролюминесцентного прибора светится за исключением полоски g, которая соответствует на шкале электролюминесцентного измерительного
15 г0 г5
45 прибора 12 в. При измеряемом напряжении, равном 14 в, не будет светиться полоска h, при 16 в — полоска i и т, д, Как видно (см. фиг. 4) разность потенциалов растет от полоски д в обе стороны, точно так же яркость свечения индикатора к краям шкалы будет выше, однако, это обстоятельство не мешает, а наоборот облегчает и ускоря. етсчитывание показаний электролюминесцентного индикаторного прибора, так как такое измерение яркости свечения подчеркивает зону несвечения или слабого свечения. Слабое свечение полосок возникает в случае напряжения источника равного, например, 11 в. В этом случае на полоске f u g разность потенциалов равна — 1 в и +1 в соответственно, а на полосках е и h — 3 в и + 3 в соответственно. Но так как в обе стороны от полосок f u
g свечение электролюминофора возрастает от полоски к полоске, то глаз оператора без затруднений определяет показание прибора. Естественно, что увеличение количества полосок увеличивает разрешающую способность прибора и его точность. Применяя распределенное сопротивление с различной функциональной зависимостью его сопротивления от его длины, легко можно получить индикаторный прибор с любой шкалой (например, логарифмической, квадратичной или показательной) .
Для увеличения яркости и срока действия электролюминофора, в качестве эталонного источника используют импульсный источник напряжения, который выдает положительные импульсы калиброванной амплитуды с частотой, наиболее благоприятной для используемого типа электролюминофора.
Принцип получения точки с нулевой разностью потенциалов между двумя параллельными электродами, которая перемещается по длине горизонтального электрода в зависимости от измеряемого напряжения, позволяет построить приборы на веществах, которые изменяют свои оптические свойства от приложенного напряжения (жидкие кристаллы, электрооптические жидкости и кристаллы и т. д.) Предмет изобретен ия
Устройство для измерения напряжения, содержащее электролюминесцентный экран, на одной стороне которого расположены параллельные проводящие полосы, подключенные к распределенному сопротивлению с отводами, а на другой — прозрачный электрод, эталонный источник напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем эталонный источник напряжения подключен к концам распределенного сопротивления, а источник измеряемого напряжения подключен одним полюсом к распределечпому сопротивлению, а другим — к прозрачному электроду, 328391
4Ъг 1 с0 а Юc de/9 hi г н п
Фг г, u8cde3 h c) ls 8m о ЯЩ ИДП 1" ы
Ug 4 ог
Редактор Е. Гончар
Корректор Л. Бадылама
Заказ 653/3 Изд. № 171 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2
Z0 аППП)Й
Составитель А. Кумекина
Техред 3. Тараненко
Ц б
