Устройство для измерения напряжения

 

C. ь

ОПИCÀÍÈ-E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ (i i) 659968

Союз Советских

Социалистических

Реснублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2457148/18-21 (51) М, Кл.2

G 0IR 19/00 с присоединением заявки №

Ьозюротвеннмй комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и отнргнтий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Б. Забияко, С. А. Литвинчук и Н. Г. Левченко

Витебский завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к электроизмерительным приборам с электрооптическими шкалами (электролюминесцентными, жидкокристаллическими, катодо-люминесцентными и др.), и может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока или другой физической величины, преобразованной в напряжение.

Известен показывающий электроизмерительный прибор, содержащий входные зажимы, параллельно которым подсоединен резистивный делитель напряжения, точка соединения каждого из резисторов которого подключена к базе .соответствующего транзистора, Прибор имеет также электролюминесцентные ячейки (сегменты), количество которых соответствует количеству используемых транзисторов, при этом каждая из ячеек включена между одной из шин питания возбуждения ячеек и коллектором своего транзистора. Эмиттерные цепи транзисторов соединены с источником опорного напряжения (1).

Прибор работает следующим образом.

Измеряемое напряжение подается на резистивный делитель, к отводам которого включены базы ряда транзисторов. Пока входное напряжение, подаваемое на делитель, меньше величины опорного напряже- ЗО ния, потенциал эмиттера любого транзистора выше потенциала базы, следовательно, транзисторы закрыты. При превышении входного напряжения над опорным напряжением потенциалы баз повышаются и транзисторы будут последовательно открываться.

При открывании транзисторов напряжение возбуждения прикладывается к электролюминесцентным ячейкам и они начинают светиться. С изменением напряжения соответственно изменяется количество светящихся ячеек.

Недостатками указанного прибора является информационная избыточность показаний, определяемых в нем по длине светящегося столбика, приводящая к увеличению процента ошибок при считывании.

По назначению и по наибольшему числу общих существенных признаков наиболее близким к данному изобретению является устройство (2).

Это устройство также состоит из резистивного делителя напряжения, источника опорного напряжения, подключенного параллельно делителю, транзисторов, использованных в качестве переключающих устройств, работающих как компараторы, и количество которых соответствует количеству электрооптпческнх сегментов (яче659968 ек) электрооптической (жидкокристаллической, электролюминесцентной) шкалы. 4.егменты ряда в устройстве включены между собой параллельно и связаны общим электродом с источником возбуждающе1 о напряжения. Вторыми электродами сегменты соединены с переключающими устройствами путем подключения их в коллекторные цепи транзисторов. Базовые цепи транзисторов с ограничивающими базовыми резисторами соединены в одну общую точку, на которую подается измеряемое напряжение, т. е. переключающие устройства связаны с одним из входов устройства в целом. Ероме того, переключающие устройства соединены с отводами делителя опорного напряжения (2).

Указанное устройство р аботает следующим образом.

На вход схемы подается измеряемое напряжение, Это напряжение подается на базы всех транзисторов. Потенциалы эмиттеров отличаются друг от друга на величину шага квантования опорного напряжения, создаваемого делителем. При увеличении входного напряжения потенциал базы каждого транзистора будет в определенный момент превышать потенциалы эмиттера, вследствие чего транзисторы будут последовательно открываться. Напряжение возбуждения через открытые транзисторы приложится к оптоэлектронным сегментам (ячейкам), которые начнут светиться. При увеличении измеряемого напряжения количество светящихся сегментов (ячеек) будсг пропорционально увеличиваться.

Данному устройству свойственны те же недостатки, что устройству (1).

Целью настоящего изобретения является повышение точности при считывании показаний уотройства.

Эта задача решается тем, что в устройстве, содержащем электрооптическую шкалу, выполненную в виде ряда светоизлучающих сегментов, ряд транзисторных переключателей, эмиттеры которых подключены к соответствующим разнопотепциальным выводам источника опорного напряжения, базовые цепи через ограничивающие резисторы — к входной клемме устройства, а коллекторы через нагрузочные сопротивления — к источнику возбуждения, каждый из светоизлучающпх сегментов включен между коллекторами соотвстствующихдвух рядом расположенных транзисторных переключателей.

Принципиальная схема устройства изображена на чертеже. На схеме приняты следующие обозначения: 1 — 5 — светоизлучающие сегменты, 6 — 11 — транзисторные переключатели, 12 — 17 — токоограничивающие резисторы, 18 — входная клемма устройства, 19 — 24 — резисторы делителя опорного напряжения, 25 — источник опор )

05 ного напряжения, 26 — 31 — нагрузочные резисторы.

Измерительное устройство работает следующим образом.

Измеряемое напряжение подается на вход транзисторных переключателей 6 — 11, на которых происходит сравнение потенциалов о аз 1l 3MHTTQpOB, T. Q. перек:II0HBI0щие устройства работают как компараторы. Напряжение эмиттеров задано делителем напряжения и источником опорного напряжения 25. Пока напряжение на базах транзисторных переключателей 6 — 11 меньше напряжения эмиттеров, они закрыты, В этом случае потенциалы коллекторов всех транзисторных переключателей 6 — 11 одинаковы, сегменты (ячейки) 1 — 5 не светятся, так как разность потенциалов па их электродах равна О. При повышении вхсдного напряжения транзисторный переключатель 6 открывается, прп этом транзисторный переключатель 7 еще закрыт. Г:.отенциал в точке 32 резко падает до О, а в точке ЗЗ остается равным Е„. К электрическому сегменту (ячейке) 1 прик.1адывается напряжение, равное Е„„,. и он зажигается. Остальные сегменты 2 — 5 не светятся, так как у них разность потенциалов пока еще равна О. При дальнейшем повышении напряжения открывается транзисторный переключатель 7. Разность потенциалов между точками 32 и 33 становится равной

О, сегмент (ячейка) 1 гаснет. Разность потенциалов точек 33 и 34 изменяется до

Е„„,., и сегмент (ячейка) 2 под воздействием приложенного напряжения зажигается.

При дальнейшем увеличении напряжения очередной высвечивающийся сегмент — одиночный указате, lb — будет перемещаться по шкале, обеспечивая измерение напряжения.

Индикация напряжения I10 одиночному сегменту повышает точность считывания информации.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжеш|я, содержащее электрооптическую шкалу, выполненную в виде ряда светоизлучающих сегментов, ряд транзисторных переключателей, эмиттеры которых подключень:. к соответствующим разнопотенцпальным выводам источника опорного напряжения, базовые цепи через ограничивающие резисторы — к входной клемме устройства, а коллекторы через нагрузочные сопротивления — к источнику возбуждения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности считывания показаний, каждый из светопзлучающих сегментов вклю «ен между коллекторами соответствуюших двух рядом расположенных транзисторных переключателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

659968

Редактор Д. Мепуришвили Составитель Б. Веремейкии Корректоры; Л. Орлова и А. Галахова

Заказ 570/4 Изд. № 283 1 праж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типографии, по. Сапунова, 2

1. Авторское свидетельство СССР № 437973, кл. G 01R 19/00, 30.07.74.

2. Патент ФРГ ¹ 2141361, кл. 21е 36 01, 18. 08. 71.