Индикатор напряжения с цифровым отсчетом Советский патент 1985 года по МПК G01R19/165 

1 Изобретение относится к технике электроизмерений и может быть ис пользовано для индикации уровня постоянного напряжения. Цель изобретения - повьшение точ ности индикации путем формирования перепадов переключающего напряжения при плавном изменении входного напряжения. На чертеже приведена электрическая схема индикатора напряжения с цифровым отсчетом. Индикатор напряжения с цифровым отсчетом содержит многоэдементный оптический индикаторный прибор 1 с п информационными и одним общим выводом, п коммутирующих транзисторов 2-1 - 2-п, коллектор каждого из которых подключен к одному из инфор мационных выводов многоэлементного оптического индикаторного прибора 1 общий вывод которого подключен к ши не питания, п токозадающих резисторов 3-1 - 3-п, один из выводов каждого из которых соединен с базой од ного из транзисторов 2-1 - 2-п, а другие вьшоды резисторов 3-1 - 3-п соединены между собой. В индикатор напряжения введены преобразователь напряжение - ток 4, токостабилизирующий транзистор 5, эмиттер которо го через ограничительный резистор 6 соединен f. общей шиной, два последовательно-согласно соединенных ста билитрона 7 и 8, анод первого 7 из которых соединен с общей шиной, и 2(п-1) диодов 9-1 - (п-1), соединенных попарно встречно-параллель но. Объединенные выводы токозадакндих резисторов 3-1 - 3-п соединены с ши ной питания. Преобразователь напряжение - ток 4 подключен входом к входной щине, а выходом - к базе первого коммутирующего транзистора 2-1. Пары диодов 9-1 - 9-2(п-1) сое динены последовательно. К каждой то ке соединения диодов 9-1 - 9-2(п-1) подключена база одного из коммутирующих транзисторов 2-1 - 2-п, эмит теры котор.ых соединены между собой и подключены к коллектору токостаби лизирующего транзистора 5, база кот рого соединена с объединенными вы- водами стабилитронов 7 и 8. Катод второго стабилитрона 8 подключен к базе последнего коммутирукадего тран зистора 2-п. Последовательно с об8щим электродом индикаторного прибора 1 может быть дополнительно включен токоограничивающий резистор 10. Многоэлементный оптический индикатор- ньй прибор может быть выполнен в виде газоразрядного цифрового индикатора. . Индикатор напряжения с цифровым отсчетом работает следующим образом. , При отсутствии входного напряжения с шины питания через токозадаю- щие резисторы 3-1 т 3-п,. диоды 9-1, 9-3...9-2(п-1) и стабилитроны 7 и 8 протекает ток. Напряжение на базе коммутирующего транзистора 2-п равно обратному напряжению на стабилитронах 7 и 8. Напряжение на базе каждого из остальных транзисторов 2-(п-1)...2-1 увеличивается на величину прямого падения напряжения на диодах 9-2(п-1)-1...9-1. Наибольшее напряжение на базе, равное сумме напряжений на стабилитронах 7 и 8 и прямых падений напряжения на всех диодах 9-1...9-2(п-1)-1, имеет первый коммутируклций транзистор 2-1 . Напряжения на базах всех транзисторов 2-1... ,..2-п являются отпирающими. Однако, поскольку их эмиттеры соединены между собой, а базоэмиттерные переходы представляют собой диоды, отпирает- ся только коммутирующий транзистор, имекщий максимальное .напряжение на базе, т.е. при отсутствии входного напряжения - транзистор 2-1. Базо- эмиттерные переходы остальных тран- . зисторов 2-2...2-п смещены в обратном направлении, а транзисторы заперты. . Светится первый элемент много- элементного оптического индикаторного прибора. При появлении входного напряжения преобразователь напряжениеток 4 преобразует его в ток, который вычитается из тока, протекакицего через диод 9-1 от шины питания. При увеличении выходного тока преобразователя напряжение - ток 4, соответствующего увеличению входного напряжения, ток протекающий через диод 9-1 постепенно уменьшается, соответственно уменьшается прямое падение напряжения на нем. Поскольку в области малых значений прямого тока диод имеет резко нелинейную характеристику, то при небольшом увеличении выходного тока преобразователя напряжение - ток 4 напряжение на базе транзистора 2-1 уменьшается скачком до нуля, что приводит к скачкообразному запиранию транзистора 2--1 и такому же скачкообразному отпиранию транзистора 2-2, который.будет иметь наибольшее напряжение на базе. При этом первый элемент оптического индикаторного прибора 1 гаснет и начнет светиться второй элемент. Аналогично происходит переключение осталь ных коммутирующих транзисторов при дальнейшем увеличении входного напряжения и. соответственно выходного тока преобразователя напряжение ток 4. При этом элементы оптического индикаторного прибора 1 переключаются в соответствии с изменением вход- ного напряжения При запирании транзисторов 2-2...2-(п-1) выходной ток преобразователя напряжение - ток 4 протекает чэрез диоды 9-2, 9-4,,..9-2(п-1). Токостабилизирующий транзистор 5 вместе с ограничительным резис тором 6 и стабилитроном 7 образует генератор тока, формирукиций опорный ток. Таким образом, при плавном изменении входного напряжения переключение коммутирующих транзисторов, а значит и элементов оптического индикаторного прибора происходит скачкообразно при определенных уровнях входного напряжения, что повьипает точность индикации Формула Изобретения Индикатор напряжения с цифровьы отсчетом, содержащий многоэлементный оптический индикаторный прибор с п информационными и одним общим выводами, п коммутирующих транзисторов, коллектор каждого из которых подключен к, одному из информационных выводов многоэлементного оптического индикаторного прибора, общий вывод которого подключен к щине питания, п токозадакщих резисторов, один из вьшодов каждого из которых соединен с базой одного из транзисторов, а другие выводы резисторов соединены между собой, отличающ и и. с я тем, что, с целью повышения точности индикации, э него дополнительно введены преобраз.ователь напряжение - . ток, токостабипизирующий транзистор, эмиттер которого через ограничительный резистор соединен с общей шиной, два последовательно-согласно соединенных стабилитрона, анод первого из которых соединен с общей шиной, и 2(п-1) диодов, соединенных попарно встречно-параллельно, при этом объединенные выводы токозадающих резисторов соединены с шиной питания, преобразователь напряжение - ток подключен входом к входной шине, а выходом - X базе первого транзистора, пары диодов соединены последовательно, к каждой точке соединения диодов подключена база одного из коммутирующих транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой и подключены к коллектору токостабилизирующего транзистора, база которого соединена с объединенными выводами стабилитронов, катод второго стабилитрона подключен к базе последнего коммутирующего транзистора.

Ю

J-/

9-1

- Л $ Ж

3-2

9

$ Ж

3-д

I

I 2-м

3-(П-,) « I

ю+

2-2

/о

-9 I

Изобретение относится к измерительной, технике и может использоваться для индикации уровня постоянного напряжения. Целью изобретения является повышение точности индикации путем формирования перепадов переключагадего напряжения при плавном измене-.. / НИИ входного напряжения. Индикатор напряжения с цифровым отсчетом содержит многоэлемёнтный оптический индикатор 1, п коммутирующих транзисторов 2-1 - 2-п, коллектор каждого.из которых подключен к одному из информационных входов оптич. индикатора 1, п токозадающих резисторов 3-1 3-п. В устройство дополнительно введены преобразователь напряжение ток 4, токостабилизирующий транзистор (Т) 5, два последовательно соединенных стабилитрона 7 и 8 и 2 (п-1) диодов 9-1 - 9-2(п-1), соединенных попарно встречно-параллельно. Оптич. индикатор 1 может быть выполнен в виде, газоразрядного цифрового индикатора. При небольшом увеличении выходного тока преобразователя 4 напряжение на базе Т 2-1 уменьшится € скачком до нуля, что приведет к скачкообразному запиранию Т 2-1 и (Л скачкообразному отпиранию Т 2-2. При .этом первый элемент индикатора 1 гаснет и начнет светиться второй элемент. Аналогично происходит переключение остальных транзисторов. При этом элементы оптич. индикатора 1 будут переключаться скачкообразно со сд to при определенных уровнях входного напряжения, что повышает точность индикации. 1 ил. О) 00