Аналого-дискретный электроизмерительный прибор Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 G01R13/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано npi разработке приборов с повьшенной устойчивостью к вибрационным механическим нагрузкам Известен аналого-дискретный электроизмерительный прибор, содержащий жидкокристаллические элементы индикации, размещенные между двумя электродами, один из которых выполней сплошным и подключен к источнику измеряемого напряжения, а другой составлен из изолированных дискретных элементов, каждый из которых подключен к соответствующей точке соединення резисторов делителя напряжения ij . Недостатками данного прибора являются низкие надежность и качест во индикации, обусловленные тем, что элементы индикации, подключенные ближе к входу прибора, подвергаются воздействию многократной перегрузки при меньшей на;грузке последую|цих элементов индикации, что не позволяет обеспечить одинако вый уровень контрастности шкалы при бора и приводит к ускоренной деградации вольт-контрастных характеристик за счет интенсификации протекания в них необратимых электрохимических процессов. Наиболее близким по техннческой сущности к изобретению является ана лого-дискретный измерительный прибо содержащий подключенную к первому входному зажиму цепочку последовательно и согласно соединенных полупроводниковых диодов, выводы каждого из диодов подключены к одному из вьюодов соответствующего резисто ра первой группы, другой вывод кото рого подключен к базе соответствующего транзистора, эмиттер которого подключен к общей щине и к второму входному зажиму прибора, а коллекто через соответствующие последователь но соединенные резистор второй груп пы и электрооптический элемент инди кации, второй группы подключен к источнику питания, цепочку соединен ных собой последовательно и согласно электрооптйческих элементо индикации первой группы, подключеи ных между коллекторами соседних транзисторов izl. Недостатками известного прибора являются его сложность, обусловленная наличием транзисторных ключей. необходимых для исключения перегрузки элементов индикации и источника питания, а также невысокая точность, обусловленная нестабильностью параметров транзисторов. Цель изобретения - упрощение и повьш ение точности прибора. Поставленная цель достигается тем, что в аналого-дискретном электроизмерительном приборе, содержащем подключенную к первому входному зажиму цепочку последовательно н согласно соединенных полупроводниковых диодов, цепочку последовательно соединенных между собой электро- оптических элементов индикации, причём выводы диодов, кроме вывода, подключенного к первому входному зажиму, подключены к одному из выводов соответствующего резистора группы, каждый элемент индикации включен параллельно соответствукнце- му дноду, а другие выводы резисторов группы подключены к второму входному зажиму прибора. В качестве полупроводниковых диодов могут быть использованы температурно-компенсированные стабилитроны, а в качестве элементов индикации - элементы индшсации на жидких кристаллах. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема прибора. Прибор содержит входные заж1««ы 1 и 2. К зажиму 1 подключены цепочка из N. последовательно и согласно соединенных температурно-компенсированных стабилитронов 3,1-3. N , а также цепочка из N последовательно соединенных жидкокристаллических элементов 4,1-4.N индикации, вызоц)л каждого из стабилитронов 3.1-3, N и элементов 4.1-4 .N индикации, к роме выводов,подключенных к входному зажиму 1,подключены к одному из выводов соответствукядих резисторов 5,1-5,N. Вторые выводы резисторов 5,1-5.N подключены к входному зажиму 2 и к общей шине прибора. Пороговый уровень напряжения возбуждения и(,дрЖидкокристаллических элементов 4.1-4.N индикации, соответствующий точке иэлома их вольтконтрастной характеристики, и напряжение стабилизации U стабилитронов 3.1-3.N, соответствующее точке излома их вольт-амперной характеристики при обратном смещении, должны быть согласованы по уровню, исходя из

3

соотношения 0,9 (в ндеальном случае U U).

Измеряемый сигнал U(t) подается на входные зажимы 1 и 2 полярностью обеспечивакщей обратное смещение стабилитронов 3,1-3,N.

Если измеряемое напряжение Ux(t).U,,pp, то стабилитроны 3,1-3,N находятся в состоянии, которое характеризуется относительно больши значением их дифференциального сопротивления, т.е. Rj,R, где R сопротивление резистора; 5.1, Rj)- Д1фференциальное сопротивление стабилитрона 3.i( ,2,... ,N).. При |Этом ток через стабилитроны 3,1,3, 2,...,3,N практически не протекает, а электрооптический эффект на жидкокристаллических элементах 4,1-4,N индикации не наблюдается. По достижении измеряемым напряжением

урювня Uqop электроопт ческий эффект будет наблюдаться только на элементе 4.1 индикации. При повьшении уровня измеряемого напряжения UxltJдо значения иQI, стабилитрон 3.1 скачкообразно переходит в состояние восстанавливаемого пробоя, которое характеризуется относительно малыми значениями его дифференциального сопротивления, т.е. Rp; ,.. В этом случае ток 1 ,(i) , протекающий ;через стабилитрон 3.1, практически определяется только сопротивлением резистора 5.1.

Дальнейшее увеличение уровня измеряемого напряжения (Jx (t| сопровождается только увеличением тока ) через стабилитрон 3.1

335604

и резистор 5.1, а напряжение Ц на стабилитроне 3,1 и на подключенном к нему элементе 4,1 индикации остается неизменным. Увеличение токаЗ(4) 5 до величины, определяемой максимально допустимой мощностью рассеяния, сопровождается возрастанием падения напряжения на линейном резисторе 5.,I и таким образом, почти все прйраfO щение измеряемого напряжения 1|д((т падает на резисторе 5.1, что обеспечивает постоянство напряжения на элементе 4.1 индикации. В свою очередь напряжение на резисторе 5.1 является входным для последукнцих

fS за ним цепочек из стабилитронов 3.2тЗ.Н, резисторов 5.И5.М и : элементов индикации 4.1-4.N , протег кающие процессы в которых аналогичны описанному.

20

Таким образом, при последовательном достижении измеряемым напряже;HHeMy,(i) уровней I U , 2U ст cf ...,MUf будет соответственно наблюдаться последовательное возбуждение

5 электрооптических элементов 4.1-4. индикации сопровождающееся последо вательным переходом в состояние пробоя соответствующих стабилитронов 3.1-З.М , что исключает перегрузку

30 индикаторов 4.1-4.N при изменении (JjrlilB диапазоне измерения прибора. Отсчетной отметкой прибора является , граница между возбужденными и невозбужденными элементами индикации.

35

Таким,образом, в предлагаемом устройстве снижены габаритно-весовые показатели и повышена точность.

АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ЭЛЕКТР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий подключенную к первому входному цепочку последовательно и согласно соединенных полупроводниковых диодов, цепочку последовательно соединенных электрооптических элементов индикации, выводы диодов, кроме вывода, подключенного к первому входному зажиму, подключены к одному нэ выводов соответствующего резистора группы, отличающийся тем, что, с целью ее упрощения и повышения точности, каждый элемент индикации включен параллельно соответствующему диоду, а другие выводы резисторов группы подключены к второму входному зажиму прибора.