Показывающий аналогово-дискретный электроизмерительный прибор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвлистическик ресеублик 662873 (И} Дополнительное к авт. свид-ву — . (22) Заявлено 21,1075(21) 2188194/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 150579. Бюллетень Ио18

Дата опубликования описания 150579 (55)М. КЛ.

G 0lR 19/00

Государстве ннмй комитет

СССР по делам изобретемий и открмтий

Д 621 ° 317. 7 ($88. 8) О. A. Изумрудов, Г. A. Савельев и иностранец

Александр Шпаак (ГДР) (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им.В.И .ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ПОКАЗЫВАЮ1цИИ АНАЛОГОВО-ДИСКРЕТНЫЙ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ ПРИБОР

Изобретение относится к области измерения и индикации электрических ... величин и может использоваться в электроизмерительных приборах с электролюминесцентными шкалами для измерения электрических величин, представленных в аналоговой Форме.

Известен аналоговый преобразователь величины напряжения в длину .светящего участка световой отметки, состоящий из параллельно включенных к блоку питания последовательно соединенных транзисторов и электролюми= несцентных индикаторов, причем базы транзисторов соединены с общим делителем напряжения Pg .

Недостатком этого преобразователя

:-является отсутствие пороговых характеристик при включении электролюминесцентного индикатора и применение транзисторов в качестве ключа пере.менного тока, что отрицательно вли- яет на четкость показания этих приборов.

Наиболее близким к данному изобретению является показывающий дискретно-аналоговый электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения электрических величин, представленных в дискретной или аналоговой фор«

2 ме. Он содержит преобразователь и несколько каскадов, в каждый из кото рых входят электролюминесцентный индикатор, электролюминесцентный эл.мент и Фоторезисторы, причем электролюминесцентный элемейт оптически связан с фоторезисторами, а электро юмкнесцентный индикатор последовательно соединен с одним из них. В этом устройстве используется для отсчета аналоговой измеряемой величины соответствующий преобразователь, схема управления из счетного и группового переключателей и отсчетное устройство. Каскады счетного переключателя непосредственно связаны с соответствующими индикаторами (21 .

Недостатком такого устройства является то, что оно содержит относителЬно высокое число деталей для управления электролюминесцентными индикаторами. Кроме того, непосредственная связь электролюминесцентных индикаторов с каскадами счетного переключателя приводит к тому, что требования электролюминесцент ных индикаторов к режиму питания существенно влияют на схему переключателя, чем ограничивается применение различных электролюминесцентных индикаторов.

662873 4

Целью изобретения является повы- .. шение четкости показания и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в приборе, содержащем Преобразователь входной величины в напряжение и отсчетное устройство в виде ряда одинаковых каскадов, каждый из которых состоит из электролюминесцентного индикатора, электролюминесцентного элемента и фоторезисторов, при- . чем каждый электролюминесцентный l® элемент оптически связан с Фоторезйсторами, а электролюминесцентный индикатор последовательно соединен с одним иэ них, в каждом каскаде цепь, состоящая из последовательно соединенных электролкминесцентного индикатора и фоторезистора; подключена к введенному в схему блоку питания, а каждый электролюминесцентный элемент электрически соединен с двумя фоторезисторами, один из которых соединен C электролюминесцентным элементом следующего каскада, а цепь из последовательно соединенных электролюминесцентного элемента с другим фоторезистором подключена к выходу преобразователя, причем между выходом преобразователя и электролюминесцентным элементом первого каскада параллельно к одному фоторе- Э0 зистору включено т акже введенное в схему сопротивление.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - зависимость фотосопротивления фоторезисторов одного каскада от напряжения, приложенного к последовательной цепи из электролюминесцентного элемента и одного из фоторезисторов; на фиг.3 — зависимость напряжения опрокидывания первого

40 каскада от сопротивления, включенного Параллельно фоторезистору.

Прибор состоит из преобразователя

1, предназначенного для преобразова- ния аналогового иэменения входной 45 измеряемой величины вйзменение выходного напряжения в определенном интервале, и из блока питания 2. К выходу преобразователя 1 параллельно . подключено несколько одинаковых кас- 50 кадов 3-1-3-п, предназначенных для преобразования аналоговых изменений выходного напряжения преобразователя 1 в дискретный отсчет, Каждый каскад содержит электролюминесцентный элемент 4-1-4-п, фоторезисторы 5-1-5-и 6-1-6-п, 7-1-7-п, обеспеченные оптической свя эью с электролкминесцентным элементом 4-1-4-п, и электролюминесцентный индикатор 8-1-8-п по которому производится отсчет измеряемой величины.

Одним из выводов электролюминесцентный элемент 4-1"4-п соединен с преобразователем 1,.а другим - с фоторезистором б-1-б-п, который, в свою очередь, соединен с электролюминесцентным элементом 4-1-4-п сле» дующего каскада 3-1-3-п, а фоторезистор 6-и последнего каскада параллельно подключен к электролюминесцентному элементу 4-п.Последовательно включенный с электролюминесцентным элементом 4-1 фоторезвстор 5-1 вторым выводом соединен с общей точкой 9. Параллельно к фотореэистору

5-1 подключен резистор 10. Последовательно соединенные электролюминесцентные индикаторы 8-1-8-и с фоторезисторами 7-1-7-и подключены к блоку питания. В последов" òåëüíîé цепи, состоящей из электролюминесцентного элемента 4-1-4-и и фоторезистора

5-1-5-п вследствие наличия оптической связи, существует положительная обратная связь, а относительно этой цепи фоторезистор б-1-б-п образует отрицательную обратную связь. Следует отметить, что последовательная цепь, состоящая из,электролюминесцентного элемента 4-1-4-n,è .Фоторезистора

5-1-5-и является Функциональным элементом каскада 3-1-3-п.. На фиг.2 изображена обобщенная зависимость фотосопротивления R Фоторезисторов

5-1-5-n, б-1-б-п 7-1-7-и от приложенного к укаэанной цепи напряжения. Эависимости фоторезисторов одного каскада можно считать идентичными, так как они освещаются одним электролюминесцентным элементом

4-1-4-и. Электролюминесцентный элемент 4-1-4-и и фоторезистор р-1-5-и согласованы по электрическим импедансам, так что величина темнового сопротивления фоторезистора 5-1-.5-п велика,а напряжение опрокидывания (Ч,„р) в этом случае значительно выше допустимого рабочего напряжения электролюминесцентного элемента

4-1-4-п. Резистор 10, подключенный параллельно фоторезистору 5-1, снижает порог срабатывания первого каскада и определяет его напряжение опрокидывания (фиг.3). Фоторезисторы

5-2-5-и последующих;каскадов шунтируются цепочкой фоторезисторов предыдущих каскадов..Иожно показать, что величина общего шунтирующего сопротивления Я с({ >, следующего каскада всегда выше предыдущего каскада:

С(1+ j) с({.ц U cj 7 Uc{j0 (с(° с((+ц с{

Это приводит к увеличению напряжения опрокидывания следующего каскада на величину 11»pi 1=15 Ь . опр(onp причем U р = О + thU оnð i опр{ олр ° .

Можно установить, что VOIIð 1 равно некоторо 4у значению, при котором дос тигается определенная кратность изменения сопротивления фоторезисторов.

Разница напряжения опрокидывания касЬ 6 када 3-1 и каскада 3-и определяет интервал изменения выходного напряжения преобразователя 1, причем нуль на его входе соответствует выходному

-напряжению О р, . Интервал л Попр является разрешающей способностью прибора. Отрицательная обратная связь, осуществляемая фоторезистором 6-1-6-п, стабилизирует состояние каскада, близкое к напряжению опрокидывания и уменьшает разницу между . напряжением опрокидывания и напряжением сброса.

Прибор работает следующим образом. На вход преобразователя 1 поступает измеряемая величина, значение которой приводит к соответствующему изменению выходного напряжения Ue, подаваемого на параллельна включенные каскады 3-1-3-.п (см.фиг.1) . Когда напряжение 11з достигает значения порога срабатывания U > < первого каскада 3-1, определяемого резистором

1О (см.фиг.3), он переключается,все фоторезисторы переходят в состояние соответствующее-значению фотосопротивления и (см.фиг.2) и, следовательно, включается электролюминесцентный индикатор 8-1.Ïîðîã срабатывания второго каскада 3-2 определяется суммарным сопротивлением Rc,à значение напряжения опрокидывания второго касI:

i када.3-2 составит )од) 2=U 1+ 6UО

00@2 опр1 оП Р °

Когда напряжение lJ0 достигает значения Uonpi второй каскад переключается, включая электролюминесцент" ный индикатор 8-2. дальнейшее увеличение выходного напряжения преобразователя 1 на некоторое значение U приводит к последовательному переключению каскадов и, следовательно, к включению электролюминесцентных индикаторов. до того каскада, напряжение опрокирывания которого равно напряжению U .-.

Таким образом, аналоговое измене .ние измеряемой величины отображается в дискретном виде с.разрешающей способностью при высокой контрастности включения электролюминесцентных ин-, дикаторов.

Предлагаемый прибор выгодно отличается от прототипа, так как для отсчета измеряемой величины, представленной в аналоговой форме, используются только преобразователь и параллепьно включенные каскады, что

62873 значительно упрощает схему управления электролюминесцентными индикаторами и уменьшает расход энергии на их управление. Большая кратность изменения фотосопротивления позволяет достичь высокой контрастности включаемым электролюминесцентным индикатором, что приводит к увеличению чет"скости показаний.. Bce названные факторы позволяют расширить область применения электройзмеритеМьных приборов с электрол.зминесцентными шкалами..

Формула изобретения

Показывающий аналогово-дискретный электроизмерителъный прибор, содержащий преобразователь входной велнчины в напряженйе "и отсчетное устройство в виде ряда одинаковых каскадов, каждый из которы< состоит из электролюминесцентного индикатора, электролюминесцейтного элемента и фоторезисторов, прйчем каждый элект® ролюминесцентный элемент оптически связан с фоторезисторами а электролюминесцентный индикатор последовательно соединен с одним из них, отличающийся тем, что,.

25 с целью повышения четкости показания и упрощения устройства, в каждом каскаде цепь, состоящая из последовательно соединенных электролюминесцентного индикатора и фоторезистора

30 подключена к введенному в схему блоку питания, а каждый электролюминесцентный элемент электрически соединен с двумя фоторезисторами, один из которых соединен с электролюминес35 центным элементом следующего каскада, а цель из последовательно соединен- ных электролюминесцентного элемента с другим фоторезистором подключена к выходу преобразователя, причем

40 между выходом преобразователя и элек.тролюминесцентным элементом первого каскада параллельно к одному фото Резистору включено также введенное а схему сопротивление.

Ф

Источники информации принятые

I во внимание .при экспертизе

1. Дмитриев В.Б. Разработка и исследование полупроводниковых устройств управления электролюминес центными индикаторами и экранами.

5О Диссертация †Ленинградск ордена

Ленина электротехнический. институт им.В.И.Ульянова (Ленина), 1972 °

2. авторское свидетельство .СССР

Р 398875, кл. С ОЛ 19/ОО, 1971. цБ

rr, Составитель T.ÂåðåMåéêèíà

Редактор Н.Каменская Техред КорректорC.Патрушева .

Заказ 2691/47 Тираж 1089 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Я-35 Разыская наб. д.4/5

Филиал IIIlI1 Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4