Электроизмерительный показывающий прибор Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электроизмерительным показывающим приборам, содержащим дискретно-анало- гоЕое оптоьлектронное отсчетуое устройство, и может быть использовано в устройствах индикации систем автоматизированного регулирования,

Цель изобретения - повьшение точ- .ности измерения.

На чертеже представлена блок-схема электроизмерительного показьшающего прибора.

Прибор содержит двухстолбцовуго газоразрядную индикаторную панель 1, выводы катодов которой соединены с выходами распределителя 2 импульсов, а аноды соединены с выходами формирователей 3 и 4 анодного напряжения. Входы первого и второго формирователей 3 и 4 анодного напряжения соединены соответственно с выходами первого и второго элементов 5, 6 ИЛИ, ВБГХОД генератора 7 тактовых импульсов соединен с тактовыми входами счетчика 8, распределителя 2 импульсов и генератора 9 пилообразного напряжения. Выход генератора 9 пилообразного напряжения соединен с первьм входом первого компаратора 10, второй вход которого соединен с выходом сум- матора 11. Выход источника 12 опор- його напряжения соединен с первьм входом компаратора 13 и через ключ 14 с первым входом сумматора 11. Вход Прибора 15 соединен с вторыми входами компаратора 13 и cjT MaTopa 11, выход компаратора 13 соединен с первыми входами элементов И 16 и ИЛИ 6, а также - с управляющим входом ключа 14 и входом управления коэффициентом передачи сз матора 11-. Выход переноса счетчика 8 соединен с входами сброса распределителя 2 импульсов и генератора 9 пилообразного напряжения, а также с первым входом элемента ИЛИ 5, второй вход которого соединен с выходом элемента И 16. Вторые входы элементов ИЛИ 6 и И 16 подключены к выходу компаратора 1C,

Прибор работает следующим образом.

Генератор 7 тактовых импульсов формирует импульсы, которые поступа- ют на тактовьш вход генератора 9, при этом .каждьш тактовьш импульс увеличивает выходное напряжение этого генератора на одну ступень. Одновременно

тактовые импульсы поступают на тактовый вход распределителя 2 импульсов, которьй преобразует их в импульсы, управляющие группами катодов панели 1. Кроме этого импульсы с выхода переноса счетчика 8 поступают ,на входы Сброс распределителя 2 импульсов, а также синхронизируют работу генератора 9, периодически приводя этот генератор в исходное состояние. Таким образом, осуществляется управление катодами панели 1 и генератором 9.

Измеряемое напряжение Ux поступает

на вход 15 прибора. Значение этого напряжения может быть выше или ниже абсолютной величины Uj, выходного напряжения источника 12 опорного напряжения. При этом, при выполнении условия

О и -и.

(1)

значение U будет индицироваться на верхнем столбце панели 1 (при этом отсутствует какая-либо индикация на нижнем столбце), а при выполнении условия

(2)

где и йене - величина верхней границы диапазона измерений, значение U будет индицироваться на нижнем столбце панели 1 (при этом осуществляется индикация верхнего столбца всей его длине).

Для обеспечения условий (1) или (2) сигнал на выходе источника 12 опорного напряжения должен быть равен:

ио -kU.

(3)

где k - произвольный коэффициент меньще 1.

Компаратор 13 сравнивает разнопо- лярные.значения Ux и U , при этом режим его работы выбирается таким образом, что при U j -f Uo iO (что соответствует условию (1) на его выходе формируется высокий уровень напряжения 1. В этом случае ключ 14 разомкнут, поэтому на вход суммато7 ра 11 поступает только UKJ и напряжение на его выходе определяется выражением

u k,. и,.

(4)

где k, - коэффициент передачи сумматора 11 в нижней части диапазона измерений i

Компаратор 10 сравнивает это напряжение с выходным напряжением генератора 9 пилообразного напряжения и срабатывает в момент их равенства. Режим работы компаратора 10 вырабатывается таким образом, что при срабатывании на его выходе формируется 1, которая проходит через второй вход элемента И 16 (поскольку на первый вход этого элемента поступает 1 с выхода компаратора 13) и через элемент 5 ИЛИ и формирователь 3 гасит анод верхнего столбца газоразрядной индикаторной панели 1. Кроме этого, 1 с выхода компара- гора 13 проходит через первый вход га емента ИЛИ 6 на вход формирователя 4 J осуществляя тем самым постоянное гашение анода нижнего столбца газоразрядной индикаторной панели 1,

Если же и X - Uo70,4TO соответству ет УСЛОВИЮ (2), то на выходе компаратора 13 формируется О, при котором ключ 14 замкнут, В этом случае на входы сумматора поступают сигналы Од и Uy, и напряжение на его выходе определяется выражением

и ka( Uo),

где k J k ,7-,- - коэффициент переда1 К.

чи сумматора в верхней части диапазона измерения.

Компаратор 10 сравнивает это напряжение со ступенчато-пилообразным и срабатывает в момент их равенства, при этом 1 с выхода компаратора 10 проходит через элемент ИЛИ 6 и через формирователь 4 гасит анод нижнего столбца газоразрядной индикаторной панели 1, При этом 1 с выхода компаратора 10 не проходит через второй вход элемента И 16, поскольку на его первый вход поступает О с выхода компаратора 13, а гашение анода верхнего столбца газоразрядной индикаторной панели 1 осуществляется элемент liJIH 5 сигналом с выхода переноса счетчика 8, т,е, в момент засветки всей длины верхнего столбца, Таким образом осуществлйется индика

ция измеренного значения U, Если ве-. личина коэффициента передачи сумматора постоянна, т.е. k 2 k, (это усло- вне выполняется при k 0,5), то устройство имеет равномерную шкалу. Варьируя коэффициентом k, можно изменять соотношение коэффициентов k, и k передачи сумматора в начале и в конце диапазона измерения исследуемого сигнала. Это позволяет увеличить точность измерения на заданном участке диапазона измерения.

Фор мула изобретения

1, Электроизмерительный показывающий прибор, содержащий двухстолбцовую газоразрядную индикаторную панель,

выводы катодов которой соединены с

соответствующими выходами распреде- лителя импульсов, а выводы анодов - с выходами первого и второго формирователей анодного напряжения, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами распределителя импульсов, счетчика и генератора пилообразного напряжения, выход переноса счетчика соединен с установочньми входами распределителя импульсов и генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, выход элемента И соединен с

первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого формирователя анодного напряжения, выход источника опорного напряжения соединен с первым входом второго компаратора 5 отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй элемент ИЛИ, ключ и сумматор, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, выход которого со единен с первыми входами элемента И и второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента 11ЛИ соединен с выходом переноса счетчика, выход второго элемента ШШ соединен с входом второго формирователя анодного напряжения, выход второго компаратора соединен с вторыми входами элемента И и второго элемента

ИЛИ и управляющим входом ключа, вход ключа соединен с источником опорнбго напряжения, а выход - с первым °WAOM сумматора, вторые входы вто

514446706

рого компаратора и сумматора объеди-с переменным коэффициентом передачи,

йены и подключены к входу устройства.причем вход управления коэффициентом

2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю-передачи сумматора соединен с выхощ и и с я тем, что сумматор вьшолненДом второго компаратора.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может ис- . пользоваться в устройствах индикации систем автоматического регулирования. Целью изобретения является повьшение точности измерения. Распределитель 2 импульсов осуществляет последовательный поджиг элементов панели 1. Синхронно с этим генератор 9 вырабатывает пилообразное напряжение, которое компаратор 10 сравнивает с выходньм напряжением управляемого сумматора 11. Режим работы сумматора 11 и формирователей 3, 4 анодного напряжения Задается компаратором 13 в зависимости от соотношения опорного и входного напряжений. Если входное напряжение меньше опорного, то ключ 14 разомкнут и сумматор работает как уси литель с определенным коэффициентом передачи, величина напряжения отображается длиной светящейся части первого столбца панели 1. Второй столбец при этом постоянно погашен формирователем 3 анодного напряжения. Если входное напряжение больше опорного, то сз мматор изменяет свой коэффициент передачи и производит вычитание из входного сигнала опорного йапряжения, поступающего через замкнутый ключ 14 При этом формирователь 4 анодного напряжения постоянно засвечивает второй столбец панели 1, а величина входного напряжения отображается длиной светящейся части первого с толбца панели 1. Введение ключа 14, сумматора 11 и элемента ИЛИ позволило дать кусочно-линейную передаточную характеристику прибора и повысить точ ность измерений в заданной области значений исследуемого параметра при обеспечении требуемого динамического диапазона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (О (Л 4; 4 4 о ч