Дискретно-аналоговый индикатор Советский патент 1989 года по МПК G01R13/00 

СП

tc

CD

N3

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в устройствах визуального представления измерительной ий- формации в дискретно-аналоговой форме, а также для регистрации информации в функции времени.

Целью изобретения является расширение функциональйых возможностей ин- дикатора за счет обеспечения сигнализации о выходе измеряемого параметра за минимальный уровень.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого дискретно- аналогового индикатора.

Устройство содержит п-элементный отсчетный блок 1 с самосканированием, в качестве которого использована цепочка из связанных между собой по- следовательно по возбуждению п свето- излучающих приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС) формирователь 2 питающего напряжения, формирователь 3 счетных импульсов, нагрузочный резистор 4, генератор 5 импульсйв, блок 6 формирования сигнала порядкового номера включенного прибора ОДС, первый компаратор 7, нуль-орган 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10, источник II питания, первый элемент НЕ 12, второй элемент НЕ 13, первый формирователь 14 импульсов, второй компаратор 15, входную клемму 16, элемент ИЛИ 17, источник 18 напряжения мак- . симального уровня, второй формирователь 19 импульсов, источник 20 напряжения максимального уровня.

Первые электроды каждого прибора с ОДС блока через резисторы объединены поочередно в m групп по п/т электродов и соединены соответственн с m выходами формирователя питгиощего напряжения-2, где m 3,4,...,п, вто рь;е электроды каждого из приборов с ОДС соединены с входом формирователя 3 счетных импульсов и через нагрузочный резистор 4 - с корпусом индикатора, выход генератора 5 импульсов соединен с входом передачи возбуждения п-элементного отсчетного блока с самосканированием, выход блока 6 сигнала порядкового номера включенного прибора с ОДС подключен к первь1М вхо дам первого компаратора 7 и нуль-органа 8, а первый и второй входы соединены с выходами соответственно певого элемента И 9 и второго элемен

,

д

0 5 Q

Q д Q . 5

тов и 10, выход источника 1) питания соединен с входом формирователя 2 питающего напряжения, входы первого и второго элементов НЕ 12 и 13 подключены к выходу первого компаратора 7, к второму входу первого элемента 9 И и к первому управляющему входу формирователя 2, первый вход второго компаратора 15 соединен с входной клеммой 16 и вторыми входами первого компаратора 7 и нуль-органа 8, а выход соединен с первым входом элемен - та ИЛИ 17, выход источника 18 напряжения максимального уровня подключен к второму входу второго компаратора 15, причем выход первого элемента НЕ 12 соединен с вторым входом второго элемента И 10, выход второго элемента НЕ 13 соединен с вторым уп- р авляющим входом формирователя 2, выход элемента ИЛИ 17 через первый формирователь импульсов подключен к третьему управляющему входу формирователя 2, выход второго компаратора 15 через второй формирователь 19 импульсов соединен с управляющим входом источника II питания, а третий вход второго компаратора 5 соединен с источником 20 напряжения минимального уровня, выход формирователя счетных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И,

Устройство работает следующим образом.

Отсчетный блок 1 (ОБ) с самосканированием может быть выполнен в виде интегральной линейки полупроводнико- ых приборов с ОДС (тиристоров; S-ди- одов; р-i-n-диодов), связь между которыми является объемной и осуществляется по общему слою.

Механизм действия объемной связи заключается в том, что при включении одного из приборов с ОДС в общем базовом слое появляются токи возбуждения, которые служат токами управления для соседних и не включенных приборов. При наличии сдвига между фазами питающего напряжения участок возбуждения начинает перемещаться в ту или иную сторону (в зависимости от напряжения сдвига - вправо или влево ) вдол линейки. Светоизлучающим элементом может быть один из переходов прибора с ОДС или включенный последовательно с прибором с ОДС дополнительный свет ДИОД.

В работе устройства возможны два случая. В первом случае, когда входное напряжение находится в пределах диапазона регулирования

м«н Цлмм

и

и

f 1 макс напряжение минимального уровня, соответствующее включению, например, первой

ячейки отсчетного блока; акс напряжение максимального уровня, соответствующее включению, например, последней ячейки,

в момент включения напряжения питания индикатора генератор 5 импульсов вырабатывает одиночный импульс, включающий первый прибор с оде ОБ. Если U J 5 О, то в результате сдвига фаз питающего напряжения участок возбуждения начинает распространяться вдоль ОБ до тех пор, пока возрастающее напряжение

и, не сравняется с (J . ь

Напряжение U, являющееся компенсирующим для и, формируется следующим образом. При перемещении возбужденног участка вдоль ОБ вследствие процесса включения - выключения приборов с ОДС происходит формирование импульсов напряжения на нагрузочном резисторе 4, число которых равно числу пройденных участком возбуждения приборов с ОДС. После того, как эти импульсы приводятся к логическим уровням в формирователе 3 счетных импульсов через коммутатор, состоящий из элементов НЕ 12 и элементов И 9 и 10, они подаются на суммирующий или на вычитающий входы реверсивного счетчика в блоке 6.

Компаратор 7 при U j U вырабатывает, например, сигнал О, а при

L U,

м,„

и сигнал на его выходе, пройдя через элемент ИЛИ 17, запрещает формирование импульсов в формирователе 14 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 одни из приборов с ОДС остаетсявремя,

постоянно включенным на все

пока

Для более устойчивой работы нуль-органа 8 область сравнения U и U может быть расширена до некоторого интервала, определяемого чувствительностью индикатора (т.е., если Uх находится в некотором

интервале между U и близким к нему напряжением U , то нуль-орган 8 фиксирует равенство U, и Uj , если U находится вне указанного интервала, то нуль-орган 8 фиксирует неравенство) ,

После изменения U процесс перемещения возбужденного участка вдоль ОБ возобновляется и формируемое в цепи обратной связи между U отслеживает изменения U.

Во втором случае при J или и и ацсВТОрой компаратор 15 выраба-: тывает сигнал, например, 1, который, проходя через элемент ИЛИ 17, запрещает, как и нуль-орган 8, формирование импульсов и, соответственно, формирование фазных импульсов в формирователе 2 питающего напряжения. При этом на одной из фазных шин устанавливается постоянное напряжение, а на двух других - нулевое. Это приводит к тому, что первый или последний элементы с ОДС остаются включенными на все время, пока U J

MHW

ипи

L

и,

мокс

Кроме того, сигнал с выхода второго компаратора 15 в это время разре- шает формирование импульсов в формирователе 19, под действием которых изменяется напряжение питания ОУ, что приводит к изменению яркости свечения индикаторных элементов ОУ. Пульсирующее изменение яркости индикаторных элементов сигнализирует о выходе U из диапазона - ,.

Выполнение в устройстве второго компйратора двухуровневым, позволяюим фиксировать выход входного сигнаа из диапазона управлять яркостью свечения индикаторных элементов j дает воз эжность реализовать режим трехпозиционного регулирования, т.е. расширяет функциональные возожности устройства.

ормула изоб

р е т е н и я

Дискретно-аналоговый индикатор, содержащий п-элементный отсчетный блок с самосканированием, состоящий из последовательно соединенных по возбуждению светоизлучающих полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением, первые электроды каждого из которых через резисторы объединены поочередно в m групп по п/т электродов и соединены соответственно с m выходами фор

мирователя питающего напряжения, где m 3,4,...,п, вторые электроды каждого из светоизлучающих полупроводниковых приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением соединены с входом формирователя счетных импульсов и через нагрузочный резистор - с корпусом дискретно-аналогового индикатора, генератор импульсов, выход которого соединен с входом передачи возбуждения п-элементного отсчетного блока с самосканированием, блок формирования сигнала порядкового номера включенного прибора с отрицательным дифференциальным сопротивлением, выход которого подключен к первым входам первого компаратора и нуль-органа, а первый и второй входы соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, источник питания выход которого соединен с входом формирователя питающего напряжения, первый и второй элементы НЕ, входы которых подключены к выходу первого ком паратора, к второму входу первого элемента И и к первому управляющему входу формирователя питающего напряжения второй компаратор, первьй вход кото- .рого соединен с входной клеммой и вто

0

5

5 д

0

рыми входами первого компаратора и нуль-органа, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, источник напряжения максимального уровня, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, причем выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента НЕ - с вторым управляющим входом формирователя питающего найряже- ния, выход элемента ИЛИ через первый формирователь импульсов подключен к третьему управляющему входу формирователя питающего напряжения, выход формирователи счетных импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения сигнализации о выходе измеряемого параметра за минимальный уровень, в него введены второй формирователь импульсов и источник напряжения минимального уровня, выход которого соединен с третьим входом второго компаратора, выход которого через второй формирователь импульсов соединен с управляющим входом источника питания.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах визуального представления измерительной информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. При включении прибора в сеть генератор 5 импульсов возбуждает первый излучающий элемент отсчетного блока 1. Если на входную клемму 16 подано входное напряжение, то нуль-орган 8, первый компаратор 7, второй компаратор 15 вырабатывают управляющие сигналы для формирователя 2 питающего напряжения, который высвечивает количество излучающих элементов блока 1, численно равное входному напряжению. При выходе измеряемого напряжения за пределы, установленные источниками 18,20 максимального и минимального уровней, второй компаратор 15 выдает запрещающий сигнал на формирователь 2 питающего напряжения и через второй формирователь 19 импульсов на источник 11 питания, в результате чего на блоке 1 начинает мигать один из излучающих элементов, сигнализируя о перегрузке. 1 ил.

Редактор Т. Парфенова

Составитель В. Григорьевский

Техред А.Кравчук , Корректор С.Шекмар

Заказ 7636/40

Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное