Дискретно-аналоговый индикатор Советский патент 1988 года по МПК G01D7/04 

Изобретение относится к информацион- но-из 1еритель)1ой технике и может быть использовано в устройствах визуального иред- стаЕ ления измерительной информации в дискретно-аналоговой форме, а также для регистрации информации в ({)ункции времени.

Цель изобретения расширение пределов работы нулем обеспечения функ 1ИО11иро- нания индикатора при превышении входным сигналом максимального уровня, соответствующего включению последнего но номеру светоизлучаюшего нол проводникового прибора с отрицате. 1ьным дифференциальнь гм сопротив-лением (С)ДС), а также обеспечение сигнализации о таком превышении.

На чертеже показана электрическая структурная схема предлаг аемог о дискрет- но-ана.чогового индикатора.

Дискретно-аналоговый индикатор соде)- жит п- : лементн()е отсчетное устройство 1 г самосканированием, в качестве KOTOpoiii использована епочка из п связанных между собой последовательно но возбуждению по- . ппроводниконых приборов с оде, первые з;|ектр()ды каждого из к()то)ых обт.единень через резистор1 1 поочередно в m групн по п/гп э,пектрод()В и связаны соответственно с каждым из m выходов формирова геля 2

питающего напряжения, где , 4

блок 3 формирования сигна. 1а о порядковом номере включенного прибора с ()Д(, выход которого нодк.лючен к первому входу компаратора 4, фо)мировате. 1ь 5 импульсов, выход которого соединен с первым управляющим входом формирователя 2 питающего напряжения, генератор 6 импульсов, источник 7 питания, первьн) выход которо1Ч) связан с входом ({юрмирователя 2 нитаюшегч) напряжения, входную клемму 8 индикатора, которая подк.чючена к второму входу компаратора 4, ну;Ц)-о)ган 9, первый вход которого связан с выходом блока 3 форми)()ван11я сигнала о порядковом номере включенного прибора с оде, второй вход - с входной клеммой 8, первую и вторую схемы И И) i II, выходы KOTopiiix подк. 1ючены соответственно к первому и второму входам блока 3, нагрузочный резистор 12, первую схему Ы1: 13, выход которой соединен с первым входом второй схемы И 11, формировате,-1ь 14 счетных импульсов, выход которого связан с вторыми входами первой и второй схем И 10 и 11, вторую схему HI: 15, выход которой подключен к второму управляющему входу формировате.чя 2 питающего напряжения, причем выход генератора 6 импу.чь- сов соединен с входом цепи передачи возбуждения вдоль ценочки фиборов с ОДС, вторые электроды каждого из светоизлу- чающих приборов с ОДС соединены через нагрузочный резистор 12 с корнусом индикатора и связаны с входом формирователя 14 счетных импульсов, выход компаратора 4

5

0

5

0

5

0

5

подключен к второму входу первой схемы И 10, входам первой и второй схем НЕ 13 и 15 и третьему управляющему входу формирователя 2 питающего напряжения, второй вход нуль-органа 9 связан с входной клеммой 8 индикатора, первый вход дополни- тельно1 о компаратора 16 соединен с входной к-чем.мой 8, второй вход юдключен выходу источника 17, напряжения максимального уровня, а выход связан с первым входом схемы ИЛИ 18 и с индикаторным элементом 19, второй вход схемы ИЛИ 18 соединен с выходо.м нуль-органа 9, а выход подключен к входу формирователя 5 импульсов.

Дискретно-аналоговый компаратор работает с, 1едуюшим образо.м.

Отсчетное устройство 1 с самосканиро- вапием может быть выполнено в виде интег- pa;ibnoii ;|иие;1ки полупроводниковых приборов с оде. (тиристоров, S-диодов, p-i-п-дио- дов), 1 внзь между которыми является объем- поп и осупцч твляется по общему слою.

ЛДехапизм действия объемной связи заключается н том, что нри включении одного пз приборов с ОДС в общем базовом слое 11ояв,чиются токи возбуждения, которые служат токами управления д. 1я соседних и не нклк)Ч(нных приборов. При наличии сдвига между питающего напряжения участок возбуждения начинает перемещаться в 1} или иную сторону (в зависимости от напряжения сдвига - вправо или влево) идоль линейки. (,ветоизлучающим элементом можег быть один из переходов прибора с О/1С. или включенный ккледовательно с прибором с ОДС дополнительный светодиод.

Формирователь 2 нитающего нанряже- ния выпо.чнен в виде реверсивного кольцевого распределителя импульсов, в котором пер- В1)1Й вход является счетным, а второй и третий входами разрещения сдвига соответственно вправо и влево.

Блок 3 формирования сигнала о номере включенного прибора с ОДС представляет с(бой соединение реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя (ЦАП), причем разрядные выходы счетчика связаны с разрядными входами ЦАН,

В качестве компараторов 4 и 16 использован регенеративный компаратор, выраба- 1Ь)1ваюший выходной .югический сигнал, дли- те. ц.носгь которого равна длительности превышения одного входного сигнала над другим.

Формирователь 5 импульсов представляет собой стробируемый генератор импульсов, на выходе которого в зависимости от сигнала со схемы ИЛИ 18 («О или «1) присутствуют или отсутствуют импульсы, являющиеся счетными д,тя формирователя 2 питающего напряжения.

Нуль-орган 9 представляет собой двух- уровненый компаратор, фиксирующий равенство входного напряжения Ux (на входной клемме 8) и выходного напряжения блока 3 Uj. Остальные блоки предлагаемого индикатора выполнены по известным схемам.

В работе индикатора возможны два слу- чая.

В нервом случае, когда входное напряжение находится в пределе диапазона индикации , где UH - напряжение максимального уровня, соответствующее включению п-го светоизлучающего элемента с оде, в момент включения напряжения питания индикатора генератор 6 имнульсов вырабатывает одиночный импульс, включающий первый прибор с оде ОУ. Если Ux Q, в результате сдвига фаз питающего напря- жения участок возбуждения начинает распространяться вдоль OV до тех пор, пока возрастающее напряжение Ц не сравняется с Ux.

Напряжение Uj, являющееся компенсирую

щим Я ТЯ U-X, формируется следующим образом. При перемещении возбужденного участка вдоль OY вследствие процесса включения-выключения приборов с оде происходит формирование импульсов напряжения на нагрузочном резисторе 12, число которых равно числу нройденных участком возбуждения приборов с оде. После того, как эти и.мнульсы нриведутся к логическим уровня.м в формирователе 14 счетных импульсов, че- рез коммутатор, состоящий из схемы НЕ 15 и схем И 10 и 11, они подаются на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика в блоке 3.

Компаратор 4 при U:x Uj вырабатывает, например, сигнал «О, а при U:; Uj - «1. еигнал на его выходе, пройдя через схему ИЛИ 18, запрещает формирование импульсов в формирователе 5 импульсов, в результате чего формирование фазных импульсов в формирователе 2 питающего напряжения прекращается, на одной из фазных шин устанавливается постоянное напряжение питания, на двух других - нулевой потенциал. Это приводит к тому, что один из приборов с оде остается постоянно включенным на все время, пока U3. Для более устой- чивой-работы нуль-органа 9 область сравнения Uy и Ua может быть расщирена до некоторого интервала, определяемого чувствительностью индикатора (т.е. если Ux находится в некотором интервале между U и близким к нему напряжением Uj, нуль-орган 9 фиксирует равенство Uy и Us. Если Uy находится вне указанного интервала, нуль- орган 9 фиксирует неравенство).

После изменения U процесс перемещения возбужденного участка вдоль OY возоб- новляется и формируемое в цепи обратной связи напряжение U, отслеживает изменения Uy.

Во втором случае, когда входное напряжение и нарастает и в определенный момент времени превышает напряжение максимального уровня UM , пока Ux UM компаратор 4 вырабатывает сигнал, например, 1 счетчик в блоке 3 работает на возрастание, Uj возрастает до момента, пока U, не станет больше и„ . Это происходит, когда включается последний светоизлучающий элемент с оде под номером п устройства 1 с самосканированием. В этот момент дополнительный компаратор 16 и сигнал на его выходе, пройдя через схему ИЛИ 18, запрещает формирование импульсов Б формирователе 5 импульсов и формирование фазных импульсов в формирователе 2 питаюйдего напряжения. При этом на одной из фазных тин устанавливается постоянное напряжение, а на двух других - нулевое. Это приводит к тому, что элемент с ОДе под номером п остается включенным на все время превыще- ния входным напряжением напряжения UM .

Таким образом, несмотря на то, что Ux и„, участок возбуждения остается в пределах устройства 1 с самосканированием. Этот же сигнал с выхода компаратора 16 включает индикаторный элемент 19, сигнализируя о превышении входным сигналом максимального уровня.

При уменьшении U и возвращении его в диапазон индикации, когда U v UM, дополнительный компаратор 16 переключается в исходное состояние и участок возбуждения начинает перемещение справа налево.

Введение в дискретно-аналоговый индикатор дополнительного компаратора 16, схемы ИЛИ 18, источника 17 напряжения максимального уровня и индикаторного элемента 19 позволяет расщирить пределы работы путе.м обеспечения его функционирования при превышении входным сигналом максимального уровня, соответствующего включению последнего светоизлучающего элемента с оде, обеспечения индикации такого превышения, и нормальной работы индикатора при последующем возврате входного сигнала в диапазон индикации.

Формула изобретения

Дискретно-аналоговый индикатор по авт. св. ,№ 1335816, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов работы путем обеспечения функционирования индикатора при превышении входным сигналом максимального уровня и обеспечения индикации такого превышения, в него введены последовательно соединенные источник напряжения максимального уровня, дополнительный компаратор и индикаторный элемент, причем вход индикаторного элемента соеди142037256

нен с первым входом схемы ИЛИ, второйпульсов, первый вход дополнительного компавход которой связан с выходом нуль-органа,ратора - с входной клеммой дискретно-анавыход соединен с входом формировататя им-логового индикатора.

Изобретение относится к информационно измерительной технике. Цель изобретения - расширение пределов работы. Устройство содержит п-элементное отсчетное устр-во 1 с самосканированием, формирователь 2 питающего напряжения, светоизлу- чающий прибор 3 с отрицательным дифференциальным сопротивлением, компаратор 4, формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, источник 7 питания, клемму 8, нуль- орган 9, схемы И 10 и 11, резистор 12, схемы НЕ 13 и 15, формирователь 14 счетных импульсов. Введение компаратора 16, схемы ИЛИ 18, источника 17 напряжения максимального уровня, индикаторного элемента 19 и образование новых связей между элементами устр-ва позволяет расширить пределы работы устр-ва путем обеспечения его функционирования при превышении входным сигналом максимального уровня, соответствующего включению последнего по номеру светоизлучающего прибора 3 с отрицательным дифференциальным сопротивлением а также обеспечения сигнализации о таком превышении и нормальной работы устр-ва при последующем возврате входного сигнала в диапазон индикации. 1 ил. с а с