Устройство для световой индикации Советский патент 1990 года по МПК G01R15/08 

(Л С

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах отображения информации. Цель изобретения - повышение точности отсчета индицируемого параметра путем увеличения разрешающей способности устройства - достигается за счет введения усилителя-ограничителя 5, содержащего пять резисторов 6, 7, 8, 9, 10 смещения, резистор 11 нагрузки, первый и второй диоды 12, 13, первый и второй операционные усилители 14, 15, второго блока управления газоразрядным индикатором 18, содержащего транзистор 19, резистор смещения 20, переменный резистор 21, второго линейного газоразрядного индикатора 22. Кроме того, устройство содержит программный блок 1, усилитель 2, блок управления 3 и линейный газоразрядный индикатор 4. 1 ил.

Сл

о

Јъ

сл ел ел

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах отображения информации.

Целью изобретения является повышение точности отсчета индицируемого параметра путем увеличения разрешающей способности устройств а,

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для световой индикации содержит программный блок усилитель 2, первый блок 3 управления,первый линейный газоразрядный индикатор 4, усилитель-ограничитель 5, причем усилитель-ограничитель 5 содержит пять резисторов 6-10 смещения,резистор 11 нагрузки, первый и второй диоды 12,13, первый я второй операционные усилители 14,15. Программньй блок 1 выполнен в виде первого и второго резисторов 16, 17. В устройство также входит второй блок 18 управления, содержащий транзистор 19,резистор 20 смещения, переменный резистор 21, второй линейный газоразрядный индикатор 22,

Первый вход усилителя 2 и первый вход усилителя-ограничителя 5 подключены к источнику информации - сигналу датчика. Выход усилителя 2 подключен к первому блоку 3 управления. Усилитель 2 служит для согласования полного сигнала датчика. Первый блок управления подключен к первому линейному газоразрядному индикатору 4, индицирующему весь диапазон шкалы, и служит для управления током этого индикатора. Выход первого блока 3 управления также соединен с вторым входом усилителя 2. Второй и третий входы усилителя-ограничителя 5 подключены к первому и второму выходам программного блока 1, Выход усилителя-ограничителя 5 подключен к второму блоку 18 управления,Усилитель-ограничитель 5 служит для сравнения уровня сигнала с заданными пределами, выдаваемыми программным блоком 1, и усиления сигнала, соответствующего выбранному участку.Второй блок 18 управления подключен к второму линейному газоразрядному индикатору 22 и служит для управления током этого индикатора. Выход второго блока 18 управления соединен через резистор 8 с вторым входом операционного усилителя 15.

Схема работает следующим образом. Напряжение с выхода датчика,пропорциональное текущему значению ин- дицируемого параметра, одновременно поступает на первые входы усилителя 2 и усилителя-ограничителя 50 Усилитель 2 начинает работать и формирует напряжение, пропорциональное все му диапазону индицируемого параметра, которое поступает на вход первого блока 3 управления. В первом блоке 3 управления это напряжение преобразуется в ток, протекающий по пер- 5 вому линейному газоразрядному инггика- тору 4, длина светящегося столба которого линейно зависит от протекающего тока. Соединение выхода первого блока 3 управления с вторым входом 0 усилителя 2 обеспечивает 100%-ную обратную связь по напряжению, в результате чего входное сопротивление усилителя 2 достигает максимального значения и позволяет согласовать 5 вход усилителя с высокоомным выходом датчика без ухудшения погрешности. Рабочая часть первого линейного газоразрядного индикатора 4 соответствует полному диапазону индицируе- 0 мого параметра0 Усилитель-ограничитель 5 начинает работать с момента, когда входной сигнал достигает уровня напряжения, соответствующего нижнему пределу выбранного участка ин- 5 дицируемого параметра, и прекращает работу после того, как входной сигнал достигает напряжения, соответствующего верхнему пределу выбранного участка индицируемого параметра, 40 поступающего с программного блока 1. При значении входного сигнала меньшим, чем напряжение, соответствующее значению нижнего предела, снимаемого с регулируемого делителя 17,оба 45 операционных усилителя 14 и 15 усилителя-ограничителя 5 смещены так,что первый ff второй диоды 12 и 13 находятся в непроводящем состоянии.Транзистор 19 второго блока 18 управле- 5Q ния закрыт,показания второго линейного газоразрядного индикатора минимальны и соответствуют началу шкалы. При достижении входным сигналом уровня, соответствующего нижнему пределу „ выбранного участка индицируемого параметра Ео смещение второго операционного усилителя 15 изменяется и второй диод 13 переводится в проводящее состояние, транзистор 19 открывается и на переменном резисторе 21 устанавливается напряжение, пропорциональное разности между значениями входного сигнала и некоторого уровня, при котором произошло изменение смещения второго операционного усилителя 15 и который пропорционален значению напряжения, снимаемого с первого резистора 16. Показания линейного газоразрядного индикатора устанавливаются пропорционально этой разности. Дальнейшее увеличение значения входного сигнала приводит к линейному увеличению показаний линейного газоразрядного индикатора и при достижении уровня, соответствующего верхнему пределу выбранного участка индицируемого параметра Ег, происходит изменение смещения первого операционного усилителя 14, Первый диод 12 переводится в проводящее состояние, и на резисторе 11 устанавливается напряжение, равное разности между значениями входного сигнала и второго уровня, при котором произошло изменение смещения операционного усилителя 14 и который пропорционален значению напряжения, снимаемого с второго резистора 17 программного блока 1, Это разностное напряжение через резистор 7 обратной связи подводится к инвертирующему входу второго операционного усилителя 15, При равенстве коэффициентов усиления операционных усилителей 14 и 15 возрастание напряжения на переменном резисторе 21 при дальнейшем возрастании входного сигнала наблюдаться не будет, показания линейного газоразрядного индикатора будут неизменны. Таким образом, диапазон выбранного участка определяется установкой опорных напряжений с помощью регулируемых резисторов 16 и 17 программного блока 1, В случае обрыва связи база транзистора 19 через резистор 20 смещения остается подключенной к общей тине,транзистор 19 закрывается и показания линейного газоразрядного индикатора устанавливаются на нуле, т.е. не происходит зашкаливания индикатора.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения Устройство для световой индикации, содержащее программный блок, усилитель, первый вход которого соединен с источником сигнала параметра, а выходом соединен с первым блоком управления, выход которого соединен с первым линейным газоразрядным индикатором и с вторым входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отсчета индицируемого параметра путем увеличения разрешающей способности устройства, оно снабжено усилителем-огра- ничителем, выполненным в виде пяти резисторов смещения, резистора нагрузки, двух диодов, первого и второго операционных усилителей, неинвертирующие входы которых подключены параллельно первому входу усилителя, а инвертирующие входы через первый и второй резисторы смещения подключены к подвижным выходам регулируемых делителей программного блока, первые выводы которых соединены с клеммой питания, а вторые выводы соединены с общей шиной, выход первого операционного усилителя подключен к аноду первого диода, катод которого подключен к базе транзистора второго блока управления и через резистор нагрузки к общей шине, база транзистора через резистор смещения второго блока управления также соединена с общей шиной, эмиттер транзистора второго блока управления через переменный резистор соединен с общей шиной и через третий резистор смещения с инвертирующим входом второго операционного усилителя, а коллектор подключен к входу второго линейного газоразрядного индикатора, выход второго операционного усилителя подключен к аноду второго диода, катод которого через резистор нагрузки подключен к общей шине, через четвертый резистор смещения подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, через пятый резистор смещения подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя.