Индикатор уровня постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G01R19/165 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для допускового контроля напряжения в различных устройствах.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения схемы индикатора.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Индикатор уровня постоянного напряжения содержит операционный усилитель 1, светодиоды 2-4, входной делитель 5, входные клеммы 6 и 7, резисторы 8-12, стабилитроны 13-16.

Первый вывод входного делителя 5 соединен с входной клеммой 6 и через резистор 8 - с катодами стабилитронов 13 и 15 и первым входом питания операционного усилителя 1, второй вывод входного делителя 6 подключен к входной клемме 7, анодам стабилитронов 14 и 16 и к второму входу питания операционного усилителя 1, инвертирующий вход которого через ре- зистор 10 соединен с третьим выводом входного делителя 5, а через резистор 9 подключен к выходу операционного усилителя 1 и к катоду и аноду соответственно светодиодов 3 и 4, ано- ды светодиодов 3 и 2 соединены через резистор 11 с анодом стабилитрона 15 а катоды светодиодов 4 и 5 через резистор 12 подключены к катоду стабилитрона 16, при этом неинвертируюпщй выход операционного усилителя 1 соединен с анодом стабилитрона 13 и катодом стабилитрона 14.

Индикатор уровня постоянного напряжения работает следующим образом.

Контролируемое напряжение подается на индикатор по клеммам 6 и 7. Часть его выделяется параметрическим стабилизатором на стабилитронах 13 и 14 и резисторе 8 и используется для питания операционного усилителя 1, выполняющего с цепями обратной связи (резисторы 9 и 10) функцию масштабного инвертирующего усилителя, к выходу которого подключены светодиоды 2-4. Отклонение контролируемого напряжения от нормального уровня (уровня, при котором снимаемое с делителя 5 напряжение, действуя вместе с напряжением, снимаемым со стабилитрона 14, на вход усилителя 1 обеспечивает на его выходе напряжение, равное половине напряжения питания) ведет к отклонению выходного напряжения от

значения,равного половине напряжения питания операционного усилителя. Поскольку цепь из элементов 15, 11, 2, 12 и 16 симметрична относительно светодиодов 2, при нормальном уровне контролируемого напряжения, падение напряжения на каждом из светодиодов 3 и 4 будет равно половине напряжения на излучающем светодиоде 2, что недостаточно для их свечения из-за нелинейности рабочих характеристик светодиодов.

Таким образом, свечение светодиода 2 свидетельствует о равенстве контролируемого напряжения нормальному. С превьщ1ением нормального уровня напряжение на выходе усилителя 1 уменьшается, что ведет к перераспределению тока между светодиодами 2 и 3, и при достижении им значения, когда стабилитрон 16 выходит из режима пробоя, светодиод 2 полностью обесточивается (вместе со светодиодом 4), светодиод 3 индицирует превышение нормального уровня.

Аналогично, при падении входного напряжения выходное напряжение растет, закрывается стабилитрон 15 и возникает ситуация, когда светится только светодиод 4, сигнализируя о снижении уровня контролируемого напряжения ниже нормального. Интервал допустимого отклонения контро- лируемог о напряжения от нормального уровня (интервал, соответствующий свечению светодиода 2) определяется коэффициентом усиления масштабного усилителя и устанавливается выбором величины резистора 9, а значение нормального уровня - делителем 5.

Формула изобрете ни я

5

50

Индикатор уровня постоянного на- 45 пряжения, содержащий операционный усилитель, пять резисторов, четыре стабилитрона, три светодиода и входной делитель, первый выход которого соединен с первой входной клеммой и через первый резистор - с катодами первого и второго стабилитронов и первым входом питания операционного усилителя, второй вывод делителя напряжения подключен к второй входвертого стабилитронов и второму входу питания операционного усилителя, . третий вывод делителя напряжения через второй резистор соединен с ин7

313487424

вертирующим входом операционного уси-с катодами второго и третьего светолителя и первым выводом третьего ре-диодов, отличающийся тем,

зистора, второй вывод последнего под-что, с целью повышения надежности

ключей к выходу операционного усили-за счет упрощения схемы индикатора,

теля, неинвертирующий вход операци-вторые выводы четвертого и пятого

онного усилителя соединен с анодомрезисторов подключены соответственно

первого и катодом второго стабили-к аноду второго и катоду четвертого

тронов, при этом первый вывод четвер-стабилитронов, а катод первого и анод того резистора подключен к анодам ig второго светодиодов соединены с

первого и второго светодиодов, а пер-выходами операционного усилите вый вывод пятого резистора соединенля.

) Изобретение может быть использовано для допускового контроля напряжения в различных устройствах. Индикатор уровня постоянного напряжения содержит операционный усилитель 1, светодиоды 2-4, входной делитель 5, резисторы 8-12, стабилитроны 13-16. Устройство имеет высокую надежность в работе. 1 ил. (Л