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

i:34

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

Целью изобретения является повышение достоверности индикации за счет увеличения яркости свечения индикатора и увеличение информативности за, счет индикации максимального значения предьдущего измерения.

На чертеже изображена функциональная схема шкального индикатора напряжения .

Устройство содержит амплитудно- временной преобразователь (АВП) 1, задатчик 2 временных интервалов (ЗВИ) генератор 3 импульсов, триггер 4, элементы 5 и 6 .И-НЕ, элемент 7 ИЛИ, запускающий светодиод 8, инвертор 9, резистор 10, индикаторый блок 11, содержащий N ячеек 12.1-12.N, включающих каждая светодиоды 13-15, фототиристор 16, диод 17, фототиристор 18, причем светодиоды 13-15 с фЪтотирис- тором 16 и диод 17 с фототиристором 18 образуют две цепочки, включенные последовательно и согласно полупроводниковым приборам, кроме того, в каждой ячейке катоды светодиода 13 и диода 17 объединены, устройство также содержит резисторы 19 и 20,входную шину 21 и шину 22 источника питания.

Вход амплитудно-временного преобразователя 1 соединен с входной ши ной 21 устройства, а выход подключен к S-входу триггера 4, первому входу элемента 7 ИЛИ, катодам фототиристоров 18 всех ячеек 12.1-12.N, первым входам элементов 5 и 6 И-НЕ и к катоду светодиода 8, анод которого через резистор 20 соединен с шиной источника miTaifKK, Выход генератора 3 импульсов соединен со счетным входом триггера 4 и через задатчик 2 временных интервалов - с управляющим входом амплитудно-временного преобразователя 1 и вторым входом элемента 7 ИЛИ, а прямой и инверсный выходы триггера 4 подключены соответственно к вторым входам элементов 5 и 6 И-НЕ. Выход элемента 5 И-НЕ соединен с катодами фототиристоров 16 всех нечетных ячеек, а выход элемента 6 И-НЕ подключен к катодам фототиристоров 16 всех четных ячеек 12, при этом аноды светодиодов 13 всех ячеек соединены через резистор 19 с выходом элемента 7 ИЛИ и входом

51242

И}1вертора 9, выход последнего через резистор 10 подключен к анодам диодов 17 всех ячеек.

I Устройство работает следуюащм образом.

При включении питания триггер 4 находится в единичном состоянии, так как с выхода амплитудно-времен10 ного преобразователя 1 (АВП) на S- вход триггера 4 подается низкий логический уровень, при этом на его прямом выходе присутствует соответственно .высокий уровень. Низкий ло1й гический уровень с выхода АВП 1 подается на катод запускающего светодиода 8 и на вторые входы элементов 5 и 6 И-НЕ, на выхода которых присутствуют высокие логические уров20 ни, которые держат фототиристоры 16 ячеек 12.1-12,N в обратносмещенном состоянии, фототиристоры 18 закрыты, так как светодиоды 14 всех ячеек не излучают света.

25 Таким образом, в начальном состоянии ячейки блока 11 индикации не возбуждены, а запускающий светодиод 8 излучает свет на фототиристор 16 первой ячейки 12.1, подготавливая

2Q его к включению. Генератор 3 импульсов запускает задатчик 2 временных интервалов ЗВИ, на выходе которого в начальный момент присутствует уровень Лог.1, Когда на входную шину 21 подается напряжение, АВП 1 преобразует амплитуду данного напряжения во временной интервал, представляемый в виде длительности присутствия Лог. 1 на выходе АВП 1 только при наличии на его управляющем входе среза

35

40

импульса с выхода ЭВИ 2.

Частота запуска АВП 1 задается с помощью ЭВИ 2, в качестве которого может быть использован делитель час4t; тоты с переменным коэффициентом деления, которьш формирует из импульсов генератора 3 последовательность отрицательных импульсов, длительность которых равна максимальному временноу

5Q интервалу, отображаемому данным индикатором, а длительность паузы - заданному времени включения светодиодов 13, обеспечивающих необходимую яркость их свечения. Когда с выхода

gg ЭВИ 2 поступает уровень Лог.О, то при этом-запускается АВП 1, на выходе которого появляется временной интервал, представляемый уровнем Лог.1, который поступает через элемент 7

13

ИЛИ, резистор 19 на аноды светодиодо 13, преобразуется инвертором 9 в уровень Лог.О на анодах диодов 17 открываются элементы 5, 6 И-НЕ, на выходах которых появляются уровни Лог.О и Лог.1 соответственноj-выключается запускающий светодиод 8 и включается фототиристор 16 и связанные с ним светодиоды 15, 14 и 13 пер вой ячейки 12.1;-триггер 4 может переключаться под действием импульсов положительной полярности с выхода -генератора 3.

С приходом первого импульса на счетный вход триггера 4 он переключается в нулевое состояние, что приводит к смене потенциалов на выходах элементов 5 и 6 И-НЕ на противоположные, фототиристор 16 второй ячейки 12.2 переходит в проводящее состояние, так как на него подается оптический сигнал от светодиода 15 первой ячейки 12.1 и поступает уровень Лог. О на его катод, а фототирис- тор 16 первой ячейки 12.1 переходит в закрытое состояние, при этом светодиод 13 второй ячейки 12.2 излучает свет, а светодиод 13 первой ячейки 12.1 не излучает.

С приходом второго импульса на счетный вход триггера 4 возбуждается третья ячейка 12.3 индикаторного блока 11 и гасится вторая ячейка 12, Третий импульс возбуждает четвертую ячейку 12.4 и гасит третью ячейку 12.3.

Если до прихода четвертого импульса на счетный вход триггера 4 от генератора 3 на выходе АВП 1 появляется низкий логический уровень, то он заблокирует триггер 4,--приводит к появлению на выходах элементов 5 PI- HE уровня Лог.1 и к обнулению фототиристоров 16 всех ячеек 12,-возбуждает запускающий светодиод 8,-изме- няет потенциалы на анодах светодиодов 13 и диодов 17 всех ячеек на противоположные-, -на катодах фототиристоров 18 в.сех ячеек появляется уровень лог.О.

В результате этого, гаснут все индикационные светодиоды 13 и включается фототиристор 18 четвертой ячейки (12.4), так как светодиод 14 этой же ячейки подготавливает его своим оптическим сигналом, а на катод фототиристора 18 поступает Лог. О.

.; Q

5 0 5 Q

5

0

5

0

5

24

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

Такое состояние индикатора сохраняется до окончания отрицательного импульса на выходе ЭВИ 2. Появление Лог. 1 на выходе ЭВИ 2, т.е. паузы между отрицательными импульсами, приводит к смене потенциала на выходах элемента 7 ИЛИ и инвертора 9, на анодах индикационных светодиодов 13 появляется Лог, 1, а на анодах диодов 1 - Лог. О. Вследствие этого происходит включение светодиода 13 четвертой ячейки 12.4, ток протекает по цепи выход элемента 7 ИЛИ, резистор 19, светодиод 13, фототиристор 18, выход АВП 1 и происходит выключение диода 17 этой ячейки. Такое состояние сохраняется до прихода dT- рицательного импульса с выхода ЭВИ 2, разрешающего появление нового временного интервала на выходе АВП 1, все ячейки 12.1-12.N светоизлучаю- щей щкалы гасятся, а возбуждается фототиристор 16 первой ячейки 12.1, после чего с приходом импульсов на счетный вход триггера 4 описанные процессы повторяются. I

При этом на светоизлучающей шкале, состоящей из светодиодов 13, наблюдается светящаяся полоса, длина которой пропорциональна значению входного сигнала, затем на шкале появляется светящийся маркер (позиция, соответствующая максимальному значению входного сигнала за предьщущий период измерения), яркость и равномерность свечения которого постоянна.

Формула изобретения

Шкальный индикатор напряжения по авт. св. № 1247763, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния достоверности индикации за счет повышения яркости свечения индикатора и увеличения информативности за счет индикации максимального значения предьщущего измерения введены задат- (Чик временных интервалов, элемент ИЛИ, инвертор, дополнительный резистор и N дополнительных диодов, катоды которых в каждой ячейке соединены с катодами первых светодиодов соответствующих ячеек, аноды всех дополнительных диодов через дополнительный

1345124

резистор подключены к выходу инвер- лов соединен с входом управления ам- тора, вход которого соединен с выхо- плитудно-временного преобразователя дом элемента ИЛИ и выводом первого и первым входом элемента ИЛИ, второй резистора, а выход генератора импуль- вход которого подключен к установоч- сов через задатчик временных интерва- ному входу триггера.

Шкальный индикатор напряжения (ШИН) содержит амплитудно-временной преобразователь 1, задатчик 2 временных интервалов, генератор 3 импульсов, триггер 4, элементы И-НЕ 5,6, элемент ИЛИ 7, запускающий светодиод 8, инвертор 9, резисторы 10, 19, 20, индикаторный блок 11, содержащий N ячеек 12.1-12.N, включающих каждая светодиоды 13-15, фототиристор 16, диод 17, фототиристор 18, входную шину 21 и шину 22 источника питания. Изобретение повышает достоверность индикации за счет увеличения яркости свечения и увеличение информативности за счет индикации максимального значения предьщущего измерения. 1 ил. 14)