Устройство для индикации полярности и рода тока Советский патент 1989 года по МПК G01R19/14 

СЛ

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет увеличения его допустимого входного напряжения. Устройство содержит транзисторы 1, 2, источник 7 питания, светосигнальные индикаторы 5, 6, контактные щупы 8, 9 и резистор 10. Введение транзисторов 3, 4, резисторов 11, 12 и термостабилизирующей цепочки 13, состоящей из диода 14 и резистора 15, обеспечивает увеличение допустимого входного напряжения устройства до десятков вольт. 1 ил.

НС

11

ю

о т

П

-с Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения допустимого входного напряжения устройства.

На чертеже представлена блок-схем устройства.

Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый транзисторы 1-4, первый и второй светосигнальные индикаторы 5 и 6, источник 7 питания первый и второй контактные щупы 8 и 9, первый, второй и третий резисторы 10-12, термостабилизирующую цепочку 13, состоящую из последова- вательно соединенных диода 1А и четвертого резистора 15. Первые выводы индикаторов 5 и 6 соединены вместе и подключены к первому полюсу источника 7, а вторые выводы подключены соответственно к коллекторам транзисторов 1 и 2, эмиттеры которых соединены пместе и нодключены к общей шине, Каза транзистора 1 подклю-25 тор 12, переход база - коллектор

чена к эмиттеру транзистора 3 и через резистор 10 к общей шине, база транзистора 2 подключена к эмиттеру транзистора 4 и через резистор 1 1 к общей тине. Коллекторы транзисторов 3 и 4 подключены соответственно к шупам 8 и 9, а базы соединены вместе и через резистор 12 подключены к Первому полюсу источника 7, второй его полюс соединен с вторым выводом цепочки 13 с общеР шиной, а первый ее вывод подключен к базам транзисторов 3 и 4.

YcTpoficTBO работает следующим образом.

В исходном состоянии, ког да контактные щупы 8 и 9 не подключены к исследуемо) электрической цепи, ток от источника 7 питания протекает по резистору 12, а затем разветвляется по трем параллельным ветвям: эмит- терный переход транзистора 3, резистор 10 и общая шина; эмиттерный переход транзистора 4, резистор 11 и общая шина; диод 14, резистор 15 и общая шина.

Ток, протекая по эмиттерным переходам транзисторов 3 и 4, смешает переходы в прямом напрлв;тении и вызывает падение напряжения на резисторах 10 и 11, которое является напряжением смещения для транзисторов 1 и 2. Когда напряжение смеще1П1я U(, на ретисторпх 10 и 11 достигае г

30

35

40

транзистора 4, щуп 9. Ток I.,, , п

Ч 3 Л

ходя через резистор 10, увеличива падение напряжения на нем. При эт транзистор 1 полностью открываетс его коллекторный ток увеличивает и индикатор 5 излучает свет, сигн лизируя о наличии и прямой полярн сти тока в исследуемой электричес цепи.

Если напряжение в точке подклю ния щупа 9 выше, чем в точке подк чения щупа 8, ток Т-уз проходит п щуп 9, транзистор 4, резист 11, внутреннее сопротивление исто ника 7, резистор 12, переход база коллектор транзистора 3, щуп В.. Ток It,,, проходя через резистор

1

увеличивает падение напряжени

45

50

55

на нем. При этом транзистор 2 пол стью открывается, его коллекторны ток увеличивается, и индикатор 6 излучает свет, сигнализируя о наличии и обратной полярности тока исследуемой электрической цепи. Если же в электрической цепи между точками подключения щупов 8 и 9 действует переменное напряжен то ток в один полупериод про кает Через транзистор 3, а в друг полупериод - через транзистор 4. При этом будут попеременно полностью открыватьс;я транзисторы 1 и а оба индикатора 3 и 6 излучают свет, сит нализируя о наличии пере

5

0

определенной величины (для кремниевых транзисторов П 0,6 В), транзисторы 1 и 2 начинают открываться и через их коллекторные цепи протекает ток.

Коллекторные токи транзисторов 1 и 2, протекая через светосигнальные индикаторы 5 и 6, не могут вызвать их свечения, так как сила этих токов ниже величины, вызывающей излучение индикаторов. Таким образом, в исходном состоянии индикаторы Не излучают свет, что свидетельствует об отсутствии тока между щупами 8 и 9.

Для определения полярности и рода тока между двумя точками электрической цепи Необходимо подключить к ним ко1{тактные шупы 8 и 9. Если напряжение в точке подключения щупа 8 выше, чем в точке подключения щупа 9, ток Iуз„ проходит по цепи: щуп 8, транзистор 3, резистор 10, внутреннее сопротивление источника 7, резистор 12, переход база - коллектор

транзистора 4, щуп 9. Ток I.,, , проЧ 3 Л

ходя через резистор 10, увеличивает падение напряжения на нем. При этом транзистор 1 полностью открывается, его коллекторный ток увеличивается и индикатор 5 излучает свет, сигнализируя о наличии и прямой полярности тока в исследуемой электрической цепи.

Если напряжение в точке подключения щупа 9 выше, чем в точке подключения щупа 8, ток Т-уз проходит по щуп 9, транзистор 4, резистор 11, внутреннее сопротивление источника 7, резистор 12, переход база - коллектор транзистора 3, щуп В.. Ток It,,, проходя через резистор

1

увеличивает падение напряжения

на нем. При этом транзистор 2 полностью открывается, его коллекторный ток увеличивается, и индикатор 6 излучает свет, сигнализируя о наличии и обратной полярности тока в исследуемой электрической цепи. Если же в электрической цепи между точками подключения щупов 8 и 9 действует переменное напряжение, то ток в один полупериод протекает Через транзистор 3, а в другой полупериод - через транзистор 4. При этом будут попеременно полностью открыватьс;я транзисторы 1 и 2, а оба индикатора 3 и 6 излучают свет, сит нализируя о наличии перенемного тока в исследуемой злектри- MedKofi цепи.

При определении полярности и рода тока в исследуемой цепи величина тока 1ц,|,, протекающего через щупы 8 и 9, практически не зависит от величины напряжения, приложенного к щупам.

Ток Iuз сохраняет свое постоянное значение при изменении напряжения между щупами 8 и 9 от долей вольта до нескольких десятков вольт причем Верхняя граница напряжения определяется предельно допустимым напряжением на коллекторе транзистора 3 (4).

Формула изобретени

Устройство для индикации полярности и рода тока, содержащее два транзистора, база первого транзистора соединена с первым выводом первого резистора, два светосигнальных индикатора, первые выводы которых соединены вместе и подключены к первому полюсу источника питания, два контактных щупа, отличающееся тем, что, с целью повыше

ния надежности устройства, в него введены третий и четвертый транзисторы, второй и третий резисторы и термостабилизирутощая цепочка, состоящая из последовательно соединенных четвертого резистора и диода, вторые выводы первого и второго светосигнальных индикаторов подключены

Q соответственно к коллекторам первого и второго транзисторов, эмиттеры которых подключены к общей шине, база первого транзистора подклй чена к эмиттеру третьего транзистора, база

J5 второго транзистора подключена к эмиттеру четвертого транзистора и Через второй резистор к общей шине, коллекторы третьего и четвертого транзисторов подключены соответст20 венно к первому и второму контактным щупам, а базы объединены и через третий резистор подключены к первому полюсу источника питания, вУЬрой полюс которого подключен к общей шине,

25 Первый вывод термостабилизирующей цепочки подключен к базам третьего и четвертого транзисторов, а второй вывод - к общей шине, второй вывод первого резистора соединен с общей 30 шиной.