Устройство контроля нестабильности напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R19/165 

J5

16-1

(Л

22

Ж

со

Х)

ОС

и

2J

20

-ff

20

19 20 ФигЛ

18

Изобретение относится к измерительной технике для контроля нестабильности напряжения высоковольтных источников постоянного напряжения, например высокого напряжения на аноде кинескопа телевизора.

Целью изобретения является повьипение точности контроля нестабильности напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг. 3 и 4 - примеры выполнения преобразователя напряжения для контроля нестабильности высокого напряжения на аноде кинескопа и для контроля нестабильности переменного (импульсного) напряжения.

Устройство контроля нестабильности напряжения содержит (фиг. 1) источник I кон- тролируе.мого напряжения, состоящий из последовательно соединенных источника 2 входного сигнала и преобразователя 3 напряжения, компаратор 4, выход которого соединен с первым входом блока 5 управления, с вторым входом блока 5 управления соединен выход компаратора 6, первый выход блока 5 управления соединен со счетными входами счетчиков 7 и 8 импульсов, второй выход блока 5 управления соединен с R-входами счетчиков 7 и 8 импульсов, а выходы счетчика 7 импульсов соединены с входами цифроанало- гового преобразователя (ЦАП) 9, с опорным входом которого соединен источник 10 опорного напряжения, выход ЦАП 9 соединен с инвертирующи.м входом операционного усилителя 11, неинвертирующий вход которого заземлен, а его выход соединен с входом обратной связи ЦАЦ 9, прецизионный делитель 12 напряжения содержит последовательно соединенные М резисторов 13 верхнего плеча, два резистора 14 среднего плеча и N резисторов 15 нижнего плеча, М компараторов 16 верхнего предела, N компараторов 17 нижнего предела, причем выход операционного усилите- ля 11 соединен с первым выводом первого резистора 13--1 верхнего плеча прецизионного делителя 12 напряжения и инвертирующим входом первого компаратора 16-1 верхнего предела, первый вывод i-ro резисторра 13-i верхнего плеча соединен с инвертирующим входом i-ro компаратора l6-i верхнего предела, первый вывод первого резистора 14-1 среднего плеча соединен с неин вертирующим входом компаратора 4, первый вывод второго резистора 14-2 соединен с инвертирующим входом компаратора 6, первый вывод К-го резистора 15-К нижнего плеча соединен с неинвертирующим входом К-го компаратора 17-К нижнего предела, второй вывод резистора 15-N нижнего плеча заземлен, неинвертирующие вхо- ды М компараторов 16 верхнего предела и компаратора 6 соединены с инвертирующими входами N компараторов нижнего предела

5

0

5

0 5

0

5

5

0

и инвертирующим входом компаратора 4, выходы М компараторов 16 верхнего предела и N компараторов 17 нижнего предела соединены с соответствующими входами светового индикатора 18, каждый вход которого через ограничительный резистор 19 и светоизлучающий диод 20 соединен с землей, выход счетчика 8 импульсов соединен с входом цифрового индикатора 21, инвертирующий вход компаратора 4 соединен с выходом источника I контролируемого напряжения через входную клемму 22.

Блок 5 управления (фиг. 2) содержит мультивибратор 23, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ 24 и 25, выход элемента ИЛИ-НЕ 24 соединен с первым выходом блока 5 управления, первый вход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 26, второй вход которого соединен с вторым входом блока 5 управления, выход элемента И- НЕ 26 соединен с вторым входом элемента ИЛИ -НЕ 25 и через инвертор 27, резистор 28 и светоизлучающий диод 29 заземлен, выход элемента ИЛ И НЕ 25 соединен с S-входом триггера 30, R-вход которого соединен с вторым выходом блока 5 управления и через кнопку 31 заземлен.

На фиг. 3 приведен пример использования устройства для контроля нестабильности высокого напряжения на аноде кинескопа, причем источник 2 входного сигнала содержит высоковольтный источник 32 постоянного напряжения, блок 33 регулировки яркости, кинескоп 34, анод 35 кинескопа, а преобразователь 3 напряжения содержит делитель 36 напряжения.

На фиг. 4 источник 2 входного сигнала представляет собой генератор сигналов, а преобразователь 3 напряжения состоит из последовательно соединенных усилителя 37 и детектора 38.

Устройство работает следующим образом.

В случае использования его для контроля нестабильности высокого напряжения на аноде 35 кинескопа (фиг. 3) устанавливается заданная величина напряжения, с выхода преобразователя 3 напряжения сигнал подается на входы компараторов 4 и 6. Нажатием кнопки 31 в блоке 5 управления осуществляется сброс состояния счетчиков 7 и 8 импульсов в исходное, после которого импульсы мультивибратора 23 через открытый элемент ИЛИ-НЕ 24 поступают на счетные входы счетчиков 7 и 8 импульсов, в результате чего на выходе ЦАП 9 появляется ступенчато нарастающее напряжение, поступающее на прецизионный делитель 12 напряжения, которое увеличивается до тех пор, пока напряжение на выходе ЦАП 9 не станет таким, что сработает компаратор 4.

В результате срабатывания компаратора 4 элемент И-НЕ 26 сработает (на

обоих его входах будет разрешающий сигнал), триггер 30 перевернется и закроет элемент ИЛИ-НЕ 24, в результате чего поступление импульсов на счетные входы счетчиков 7 и 8 прекратится, на выходе ЦАП 9 будет сохраняться величина напряжения, пропорциональная номинальной величине контролируемого напряжения, а цифровой индикатор 21 будет индицировать эту величину.

Изменение тока луча кинескопа 34 приведет к изменению высокого напряжения на его аноде 35, при этом напряжение на выходе преобразователя 3 напряжения изменится, в результате достигнутое равновесие в прецизионном делителе 12 нарушится и последовательно начнут срабатывать компараторы 16 верхнего предела (в случае увеличения контролируемого напряжения) или компараторы 17 нижнего предела (в случае уменьшения контролируемого напряжения).

Максимальный номер загоревшегося све- тоизлучающего диода 20 покажет величину отклонения контролируемого напряжения от его номинального значения.

Для случая контроля других источников сигналов (фиг. 4) устройство работает аналогичным образом.

Формула изобретения

I. Устройство контроля нестабильности напряжения, содержащее входную клемму для подключения источника контролируемого напряжения, первый компаратор, инвертирующий вход которого соединен с входной клеммой для подключения источника контролируемого напряжения, а выход первого компаратора соединен с первым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со счетным и R-входами первого счетчика импульсов, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, опорный вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход цифроанало- гового преобразователя соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого заземлен, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля нестабильности напряжения, в него введены прецизионный делитель напряжения, М компараторов верхнего предела, N компараторов нижнего предела, второй компаратор, второй счетчик импульсов, цифровой индикатор и световой индикатор, причем неинвертирующие входы М компараторов верхнего предела и второго компаратора соединены с инвертирующими входами N компараторов нижнего предела, соединены вместе и с инвертирующим входом первого компаратора, выход второго

10

компаратора соединен с вторым входом Гх.ю- ка управления, счетный вход и R-вход второго счетчика соединены соответственно со счетным и Н-входо первого счетчика им- с пульсов, выход второго счетчика нмпу.1Ь- сов соединен с входом цифрового индикатора, выход операционного усилителя соединен с входом обратной связи цифроаналогового преобразователя, выходы М компараторов верхнего предела и N компараторов нижнего предела соединены с соответствующими входами светового индикатора, прецизионный де. 1итель содержит последовательно соединенные М резисторов верхнего плеча, два резистора среднего ча и N резисторов нижнего плеча, причем первый вывод первого резистора верхнего плеча прецизионног о делителя соединен с выходом операционного усилителя и инвертирующим входом первого компаратора верхнего предела, первый выврд i-ro резис0 тора верхнего плеча прецизионного делителя соединен с инвертирующим входом i-ro компаратора верхнего предела, второй вывод М-го резистора верхнего плеча соединен с первым выводом первого резис5 тора среднего плеча прецизионного делителя и неинвертирующим входом первого компаратора, второй вывод первого резистора среднего плеча прецизионного делителя соединен с инвертирующим входом второго компаратора и первым выводом вто0 рого резистора среднего плеча прецизионного делителя, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом первого компаратора нижнего предела и первым выводом первого резистора нижнего плеча прецизионного делителя, первый вывод К-го

5 резистора нижнего плеча прецизионного делителя соединен с неинвертирующим входом К-го компаратора нижнего предела, второй вывод N-ro резистора нижнего плеча прецизионного делителя заземлен, причем ,

2,...., М, а , 2,..., N. 0

2. Устройство по п.- I, отлинающееся тем, что блок управления содержит му.тьтивибра- тор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ -

, НЕ, первый вход эле.мента И - НЕ соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого через инвертор, резистор и светоизлучающий диод заземлен, кроме того, выход элемента

0 И - НЕ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ - НЕ, выход которого соединен с S-входом триггера, R-вход которого через кнопку заземлен и соединен с вторым выходом блока управления, первый выход которого соединен с выходом перво1ч)

5 элемента ИЛИ - НЕ, второй вход которого соединен с выходом .

- 27

29

J7

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство контроля нестабильности напряжения, например на аноде кинескопа телевизора содержит входную клемму 22 для подключения источника 1 контролируемого напряжения, компараторы 4, 6, блок 5 управления, счетчики 7, 8 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 9, источник 10 опорного напряжения, операционный усилитель 11, прецизионный делитель 12 напряжения, М компараторов 16 верхнего предела, N компараторов 17 нижнего предела, цифровой индикатор 21, световой индикатор 18. В описании изобретения дана электрическая схема блока 6 управления. Устройство имеет повышенную точность контроля. I 3. п. ф-лы, 4 ил.

Фиг. 2

0L/9.J