Шкальный индикатор (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01R13/00 G01R19/165 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение качества индикации за счет индикации контролируемого сигнала и сигналов уставки на одной шкале,

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства, вариант, на фиг. 2 - то же, второй вариант.

Шкальный индикатор по первому варианту содержит источник 1 питания, который через формирователь 2 питающего напряжения подключен к первому электроду оптоэлектронной шкалы, в качестве которой применен светоизлучающий нейристор (СИН) 3, второй электрод СИН 3 подключен к первому выходу тактового генератора 4, а третий электрод - к общей шине, преобразователь 5 напряжения в длительность импульса, первый вход которого подключен к входу 6 устройства, второй вход - к первому выходу генератора 4, третий вход - к источнику 7.1 напряжения уставки, дополнительные входы - к дополнительным источникам 1,2-1 .п, напряжения уставки, вспомогательные выходы - к входам формирователей 8 импульсов, а основной выход - к первым входам элемента ИЛИ 9 и элементов И 10, вторые входы элементов И 1 соединены с выходами соответствующих формирователей 8, а выходы - с дополнительными выходами 11 устройства, остальные входы элемента ИЛИ 9 подключены к выходам формирователей 8, выход элемента ИЛИ 9 соединен с вторым управляющим входом формирователя 2, первый управляющий вход которого подключен к второму выходу генератора 4. Кроме того, между основным выходом преобразователя 5 и первыми входами элементов ИЛИ 9 и И 10 может быть включен формирователь I2 импульса напряжения входного сигнала

Преобразователь 5 может быть выполнен на основном и п- вспомогательных компараторах, первые входы которых соединены с первым, третьим и дополнительными входами преобразователя 5, вторые входы - с выходом генератора пилообразного напряжения,вход которого соединен с вторым входом преобразователя 5, а выходы основного и вспомогательных компараторов содинены соответственно с основным и вспомогательными выходами преобразо

10

15

20

25

2509602

вателя 5. Формирователь 2 может быть выполнен на последовательно соединенных умножителе напряжения и ключевом элементе.

5 Шкальный индикатор по второму варианту содержит источник 1 питания, выход которого через формирователь. 2 питающего напряжения подключен к первому электроду оптоэлектронной щкалы, в качестве которой использован светоизлучающий нейристор (СИН) 3, третий электрод которого через резистор 4 соединен с общей шиной устройства, а через формирователь 5 счетных импульсов - с четвертым входом преобразователя 6 напряжения в длительность импульса, второй электрод СИН 3 соединен с выходом тактового генератора 7 и с вторым входом преобразователя 6, вспомогательные выходы преобразователя 6 соединены с входами формирователей 8 импульсов, основной выход преобразователя 6 соединен с первыми входами элемента ИЛИ 9 и элементов И 10, остальные входы элемента ИЛИ 9 подключены к выходам формирователей 8, выход элемента ИЛИ 9 подключен к управляющему входу формирователя 2, вторые входы элементов И 10 соединены с выходами формирователей 8, вход II устройства подключен к первому входу преобразователя 6, источник 12.1 напряжения уставки соединен с третьим входом преобразователя 6, дополнительные входы которого соединены с дополнительными источниками 12.2-12.П напряжения уставки, выходы элементов И 10 подключены к дополнительным выходам- 13 устройства. Кроме того, между основным выходом преобразователя 6 и первыми входами элементов ИЛИ 9 и И 10 может быть включен формирователь 14 импульса напряжения входного сигнала.

Преобразователь 6 может быть вьтолнен на основном и п вспомогательных аналого-цифровых преобразователей (АЦП), сигнальные входы которых соединены с первым, третьим и дополнительными входами преобразователя 6, входы синхронизации - с вторым входом преобразователя 6, а разрядные выходы подключены соответственно к входам предваритель-. ной установки основного и вспомогательных счетчиков и триггера, S-вход которого соединен с вторым входом

30

35

40

45

50

55

3

преобразователя 6, R-вход - с выходом пбренос.а основного счетчика, а прямой выход - с основнь м выходом преобразователя 6, выходы переносов вспомогател ьных счетчиков соединены с вспомогательными выходами преобразователя 6. Формирователь 2 может быть выполнен на умножителе напряжения,

Шкальный индикатор по первому варианту работает следующим образом .

При поступлении синхроимпульса с первого выхода тактового генератора 4 на второй вход преобразователя 5 на основном и п вспомогательных вы- ходах последнего начинают формироваться основной и п вспомогательных интервалов времени, пропорци- ональных соответственно входному сигналу и п сигналам уставок. По окончании каждого из вспомогательных интервалов времени в формирователях 8.1,8.2,...,8.п формируются импульсы напряжения уставок с длительностями, обеспечивающими высвечивание одного индикаторного элемента СИН 3, образующего световую метку, которая идентифицирует сигнал уставки. Импульс напряжения с длительностью, равной основному интервалу времени, и п импульсов напряжения уставок с задержками относительно синхроимпульса, равными каждому из п вспомогательных интервалов времени, замещиваются в элементе ИЛИ 9. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 используется для повышения напряжения питания СИН 3, причем при наличии на втором управляющем входе формирователя 2 питающего напряжения одного- из замещанньгх в элементе ИЛИ 9 сигналов в умножитель ном каскаде формирователя 2 происходит изменение величины входного напряжения Е, подаваемого с источника питания 1, до величины kE (k - коэффициент умножения). На первый управляющий вход формирователя 2 со второго выхода генератора 4 подаются импульсы, частота следования которых f определяется временами задержки нейристорного импульса от ячейки к ячейке. Исходя из количества ячеек (разрядности) m СИН 3, период следования синхроимпульсов Т с первого выхода генератора А должен быть равным

Т , - тп.

50960

На выходе формирователя 2 таким образом формируются импульсы напряжения амплитудой Е или k-E. При этом СИН 3 работает в режиме однотактно5 го импульсного напряжения питания, при котором каждому импульсу питания соответствует нейристорный импульс очередной ячейки СИН.

Поскольку СИН 3 запускается тем

10 же импульсом, что и преобразователь 5, то на щкале, образованной индикаторными элементами СИН 3, отображаются в виде столбца входной сигнал, а в виде меток сигналы уставок, при15 чем длина столбца пропорциональна

входному сигналу, а расстояние от начала отсчета до каждой из меток пропорционально величинам каждого из напряжений уставок.

20 Таким образом, при подаче на первый электрод СИН 3 импульсов напряжения величиной k-E соответствующие индикаторные элементы высвечиваются, с требуемой для отсчета показаний

25 яркостью, а при уменьшении амплитуды импульсов до величины Е яркость их свечения уменьщается до незначительной, что и создает возможность отображения на одном СИН входного сигнала

JQ и сигналов уставок.

Такой режим работы щкального индикатора оказьгоается возможным потому, что СИН 3 способен работать в ши-. . роком диапазоне изменения напряжения питания (от единиц до нескольких десятков вольт), а при использовании в качестве индикаторных элементов электролюминесцентных конденсаторов их яркость может меняться на несколько порядков при относительно небольшом . изменении напряжения на них, что обусловлено сильной зависимостью яркости L от напряжения U по закону L и -, где (i 4-25.

45 Элементы И 10.1, 10.2,...,10.и служат для формирования сигналов превьщ1ения уставок. При превышении какой-либо уставки соответствующий ей элемент И срабатывает, так как

50 в это время на обоих его входах присутствует сигнал высокого уровня, и на выходе появляется импульс с длительностью импульса напряжения уставки.

55 Шкальный индикатор по второму в а- рианту работает аналогично описанно-- му, с той лишь разницей, что при формировании основного и п вспомога35

40

тельных временных интервалов за сче обратной связи СИН 3 - преобразователь 6, образованной формирователем 5 счетных импульсов, в упомянутых временных интервалах учитывается разброс времен задержки распространения нейристорного импульса, обусловленный технологическим разбросом параметров элементов СИН 3, в связи с чем отпадает необходимост импульсного питания СИН 3.

На выходе формирователя 2 питающего напряжения формируются в отличие от первого варианта (где формируются импульсы величиной Е и k E) импульсный сигнал с постоянным уровнем, равным Е, и импульсами амплитудой E-(k-I),

Включение в устройства по перво- му и второму вариантам формирователей 12 и 14 соответственно позволяет индуцировать входные сигналы не в виде световых столбцов, а в виде световых меток, расстояние до которых от начала отсчета пропорционально значениям этих входных сигналов.

Формула изобретени

1, Икальный индикатор, содержащий о-птоэлектронную шкалу, первый электрод которой через формирователь питающего напряжения подключен к источнику питания, преобразователь напряжения в длительность импульса, первый вход которого подключен к входу индикатора, второй вход - к первому выходу тактового генератора, третий вход - к источнику напряжения уставки, о т л и- ч ающийся тем, что, с целью повышения качества индикации за сче индикации контролируемого сигнала и сигналов уставки на одной шкале, в него введены п- дополнительных источников напряжения уставки, п формирователей импульсов, п элементов И, элемент ИЛИ, причем в качестве оптоэлектронной шкалы применен светоизлучающий нейристор, второй электрод которого подключен к . первому выходу тактового генератора а третий - к общей шине, дополнительные источники напряжения уставк подключены к дополнительным входам указанного преобразователя, основно

выход которого соединен с первыми входами элементов И и элемента ИЛИ, а п вспомогательных выходов подключе5 ны к вторым входам п элементов И через формирователи импульсов, выходы формирователей импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, . выход которого .соединен с вторым управляющим

0 входом формирователя питающего напряжения , первый управляющий вход этого формирователя подключен к второму выходу тактового генератора, выходы элементов И образуют я допол5 нительных выходов устройства.

2. Шкальный индикатор, содержапщй оптоэлектронную шкалу, первый электрод которой через формирователь пита0 ющего напряжения подключен к источнику питания, преобразователь напряжения в длительность импульса, первый вход которого подключен к входу индикатора, второй вход - к выходу

5 тактового генератора, третий вход - к источнику напряжения уставки, о т- личающийся тем, что, с целью повьщ1ения качества индикации за. счет индикации контролируемого сигна0 ла и сигналов уставки на одной шкале, в него введены п-1 дополнительных источников напряжения уставки, п формирователей импульсов, п элементов И, элемент ИЛИ, формирователь счетных

5 импульсов и резистор, причем в качестве оптоэлектронной шкалы применен светоизлучающий нейристор, второй электрод которого подключен к выходу тактового -генератора, третий

0 электрод подключен через формирователь счетных импульсов к четвертому входу указанного преобразователя, а через резистор - к общей шине, дополнительные источники напряжения

5 уставки соединены с соответствующими дополнительными входами указанного преобразователя, основной выход которого подключен к первым входам элементов И и элемента ИЛИ, а п вспо0 могательных выходов - к вторым входам п элементов И через формирователи импульсов, выходы формирователей импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с .

5 управляющим входом формирователя питающего напряжения, выходы элементов И образуют п дополнительных выходов устройства.

3. Индикатор по пп. 1 и 2, от-ным выходом преобразователя напряличающийся тем, что в негожения в длительность импульса и объвведен формирователь импульса вход-единенными первыми входами элеменного сигнала, включенный между основ- тов И и элемента ИЛИ,

Составитель С,Рыбин Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич

Заказ 4404/40 Тираж 728Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4

фазЛ

Корректор И.Эрдейи

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повьшгение качества индикации - достигается за счет индикации контролируемого сигнала и сигнала уставки на одной шкале. Для этого в устройство дополнительно введены 7.2-7.П дополнительных источников напряжения уставки, 8.1-8.П формирователей импульсов, элементы И 10.1- 10.П и элемент ИЛИ 9. Устройство также содержит источник 1 питания, формирователь 2 питающего напряжения, тактовый генератор 4, преобразователь 5 напряжения, вход 6 устройства, источники 7.1-7.П напряжения уставки, дополнительные выходы 11.1- 11.п. Предусматривается также включение в состав устройства формирователя 12 импульсов напряжения входно- го сигнала. Функциональная схема шкального индикатора по п. 2 формулы изобретения приводится в описании изобретения. 2 с., 1 з.п. ф-лы, 2 ил. & (Л № а-п