Шкальный индикатор напряжения Советский патент 1987 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в различных контрольно-измерительных системах.

Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения количества элементов индикаторного блока.

На чертеже изображена функциональная схема шкального индикатора напряжения.

Устройство содержит амплитудно- временной преобразователь (АВП) 1, триггер 2, задатчик 3 временных интервалов (ЗВИ) элементы И-НЕ 4 и 5, элемент И Ь, генератор 7 импульсов, блок 8 индикации, состоящий из N ячеек (9-1) - (9-N) , икл счлюпщг и себя каждая последовлте.шию и согласно включeнн)le фототиристор 10 и свето- 11 и 12. Кроме тсп о, ycTpoficT- по содержит резисторь 13 и 1Д, запускающий спетодиод 15, блок 16 питания

и входную 11ПГНУ 1 7 .

Выхо/1 генератора 7 импул1,сов соединен с первым входом элемента Р 6 и через ЗВИ 3 с третьими входами :зле- j ieHToH И-ИЕ i и 5, S-входом триггера 2, входом управления ЛВП 1 и катодом светодиода 15, анод которого через резистор 14 подключен к выходу блока 1ft питания. Вход амплитудно-временного преобрачователя 1 соединен с вход н.ой niHHoii 17, а выход - с вторым входом элемента И fS, выход последнего подключен к счетному входу триггера 2, а прямо и инверсны выходь триггера 2 )1 соответственно с входами эле ентог, И 4 и 5, выходы 1оследних подключены соответственно к катодам фототиригторов 10 нечетных и четных ячеек (9-1) - (9-N блока 8 индикации, всех свето- диодов 12 через резистор 13 соедине- с вь ходом блока 16 .

Запускающий светодиод 15 и фототиристор 10 1ервой ячейки 9-1, а также светодиодь 11 предыдущих ячеек 9 и фотог ристоры последующих ячеек 9 образуют о1 тронные 1ары.

Устройство работает образом.

В исход1 ом состоянии при включени блока 16 питания блок 8 индикации обнуляется, так как запускающий светодиод 15 не излучает свет, на его катоде присутствует уровень 1 с выхода ЗВН 3, генератор 7 импульсов функционирует, но его импульсы не

5

5

поступают на счетный вход триггера 2, так как элемент И 6 закрыт низким логическим уровнем с выхода АВП 1. Состояние триггера 2 произвольное.

Когда на входную шину 17 индикатора подается напряжение, то АВП 1 -преобразует амплитуду данного напряжения во временной интервал, представляе- в виде длительности присутствия l на его выходе только лишь по приходу первого отрицательного импульса (О) с выхода ЗВИ 3, который, воздействуя на первые вход1.1 элементов И-НЕ 4 и 5, обнуляет блок 8 индикации.воз- действуя на установочный вход триггера 2, устанавливает на его прямом выходе урове 1ь 1, а на инверсном - уровень О, воздействуя на катод С 1етодиода 15, возбуждает его и этим опт ческим сигналом подготавливает фотот ристор 10 первой ячейки 9-1 к включе по, а при воздействии на управляющий вход АВП 1 по срезу этого импульса начинает функционировать АВП 1 , с выхода которого высокий ло- гически уровень поступает на первый вход элемента И 6, который начинает про 1ускать импульсы генератора 7 на вход триггера 2.

Срез импульса ЗВИ 3 также приводит к а 1ению светодиода 15, возбуждению фототир 1стора 10 и электрически свя- с ним светодиодов 11 и 12, так 5 как фототиристор 10 подготавливался оптическим сигналом светодиода 15 и jia его катод поступил уровень О с элемента И-НЕ 4.

Таким образом, отрицательный импульс ЗВИ 3 устанавливает на выходах элементов И-НЕ 4 и 5 уровни 1, что обеспечивает обнуление всех разрядов блока 8 индикации, зацускает светодиод 15, устанавливает триггер 2 в еди- 1ичное состояние на прямом выходе, возбуждает первую ячейку 9-1 блока 8 индикации и запускает APiU 1 ,

Первый импульс генератора 7 через открытый элемент И 6 переключает триг- 1 ер 2 в нулевое состояние, что приводит к включению фототиристора 10 (и связанных с ним электрически светодиодов 11 и 12) второй ячейки 9-2, так как он был подготовлен оптическим сигналом светодиода 11 первой ячейки 9-1 и на его катод поступил низкий логический уровень.

Фототиристор 10 первой ячейки 9-1 выключается из-за выравнивания потен0

0

5

0

5

31

циалов на его электродах. Следователно, первый импульс генератора 7 приводит к возбуждению светодиода 12-2 второй ячейки 9-2 и гашению в первой ячейке 9-1. С приходом второго импулса на счетнырЧ вход триггера 2 возбуждается третья ячейка 9-3 и гасится вторая ячейка 9-2, с приходом третьего импульса возбуждается четвертая ячейка 9-4 и гасится третья ячейка 9-3.

Если до прихода четвертого импульса на счетный вход триггера 2 от генератора 7 на выходе АВП 1 появляетс О, то в возбужденном состоянии находится четвертая ячейка 9-4, так как элемент И 6 запрещает дальнейшее прохождение импульсов с генератора 7 и триггер 2 сохраняет предыдущее сое- тояние.

Таким образом, по окончании временного интервала на выходе АВП 1 происходит запоминание индиц1фуемой информации,

Появление отрицательного импульса на выходе ЗВИ 3 обнуляет все ячейки (9-1) - (9-N) блока 8 индикации, переводит в возбужденное состояние пер- вую ячейку 9-1, запускает АВП 1,.после чего с приходом импульсов на счетный вход триггера 2 описанные процессы повторяются.

Частота запуска АВП 1 задается с помощью ЗВН 3, в качестве которого можно быть использован делитель частоты с переменным коэффициентом деле- ния, который формирует из импульсов генератора 7 последовательность отрицательных импульсов, длительность которых равна времени включения одного из элементов И-НЕ 4 и 5, триг- гера 2 и светодиода 15 и должна быть достаточной для подготовки фототиристора 10 и включения светодиодов 11 и 12, а длительность паузы - максимальному временному интервалу, отображае

мому данной шкалой плюс время на отображение запоминаемой информации (если это необходимо).

БНИИГМ Заказ 4125/42 Тираж 730 Подписное Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ю

15 20

25

35

,-

0

7874

Таким образом, на сяетоиялучад - щей шкале блока 8 индикации наб.гтюдл- ется нарастающая светящаяся полоса, длина которой пропорциональна значению входного сигнала, а по окончании измеряемого сигнала фиксируется максимальное ее значение в единично-пози- nHoHHONj коде.

Формула изобретения

Шкальный индикатор напряжения, содержащий амплитудно-временной преобразователь, триггер, генератор импульсов, два элемента И-НЕ, два резистора, блок питания, запускающий светодиод и N , включающие каждая соединенные последовательно и сог- согласно включенные первый и второй светодио71Ы и фототиристор, при этом запускаю1иий светодиод и фототиристор первой ячейки, а также все вторые светодподы преобразующих ячеек и фототиристоры последующих ячеек оптически связаны, аноды первых светодиодов всех ячеек через первый резистор соединены с выходом блока питания и первым выводом второго резистора, второй вывод которого через запускающий светодиод соединен с установочным входом триггера и первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с катодами фототиристоров соответственно ненечетных и четных ячеек, а вход амплитудно-временного преобразователя соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности, введены задат- чик временных интервалов и элемент И, выход которого Соединен со счетным входом триггера, первый вход элемента И соединен с выходом генератора импульсов и через задатчик временных интервалов - с первыми входами элементов И-НЕ и входом управления амплитудно-временного преобразователя, выход которого подключен к второму входу элемента И.

Изобретение может быть использовано в различных контрольно-измерительных системах. Шкальный индикатор напряжения (тШ} содержит амплитудно-временной преобразователь 1, триггер 2, задатчик 3 временных интервалов, элементы И-НЕ 4,5, элемент И 6, генератор 7 импульсов, блок 8 индикации, состоящий из N ячеек