Электроизмерительный показывающий прибор Советский патент 1991 года по МПК G01R19/165 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для отображения информации с повышенной точностью и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1522115.

Цель изобретения - повышение точности отображения за счет более полного использования сигнализирующих возможностей индикатора.

На фиг.1 приведена структурная схема прибора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Электроизмерительный показывающий прибор содержит газоразрядный дискретно-аналоговый индикатор 1, выводы катодов которого соединены с выходами блока 2 управления, а анод соединен с выходом формирователя 3 анодного напряжения.

вход которого соединен с выходом первого триггера 4 задержки. Выход генератора 5 тактовых импульсов соединен с входом счетчика 6 и входом генератора 7 ступенчато-пилообразного напряжения. Выход генератора 7 соединен с первым входом компаратора 8, второй вход которого соединен с входной шиной 9 устройства. Выход компаратора 8 соединен с информационным входом регистра 10 сдвига, первым входом элемента И 11 и тактовыми входами второго триггера 12 задержки и третьего триггера 13 задержки. Выход триггера 12 соединен с вторым входом элемента И 11, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 14. Другой вход элемента ИЛИ 14 соединен с выходом регистра 10. а выход элемента ИЛИ 14 - с информационOKgg

00

ND

ным входом триггера 4. Выход Сброс счетчика 6 соединен с входами Сброс генератора 7 и блока 2 управления, а также с тактовыми входами первого 15 и второго 16 делителей частоты, выходы которых соединены с установочными входами триггера 12. Прямой выход триггера 13 соединен с установочным входом делителя 16, а инверсный выход - с установочным входом делителя 15. Первый выход 17 младшего разряда счетчика 6 соединен с информационным -входом триггера 12 и тактовыми входами блока 2, регистра 10 и триггера 4. Второй выход 18 младшего разряда счетчика 6 соединен с информационным входом триггера 13. Индикатор 1 содержит большое количество (100 или 200) расположенных в ряд катодов, представляющих светоизлучаю- щие дискретные элементы отсчета. Эти катоды образуют светоизлучающий столбец. В начале светоизлучающего столбца расположен катод сброса, имеющий отдельный вывод. Остальные катоды объединены в три группы. Выходы 19-22 блока 2 соединены с катодом сброса и катодами 1, 2 и 3-й групп соответственно.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Измеряемое входное напряжение Ux сравнивается со ступенчато-пилообразным напряжением, при этом каждому дискретному элементу отсчета газоразрядного индикатора соответствует по три ступени пилообразного напряжения. Таким образом, если имеет место индикация ряда дискретных элементов от 1 до I, то такой индикации будут соответствовать ступени 3i-2. ЗЫ и 3i. При этом, если Ux соответствует ступени 3I-2, осуществляется постоянная индикация ряда дискретных элементов от 1 до. Если Ux соответствует ступени 31-1, то к имеющейся постоянной индикации ряда дискретных элементов от 1 до i добавляется периодическая индикация с низкой частотой нескольких последующих дискретных элементов (например, элементов i+1 и 1+2). Если же соответствует ступени 31, то к постоянной индикации ряда от 1 до i добавляется периодическая индикация элементов 1+1 и i+2. но теперь уже с высокой частотой. При этом визуально легко различаются два сигнализирующих состояния, когда частоты периодической индикации отличаются в 3-4 раза. Например, низкая частота соответствует 2-3 Гц, а высокая - 8-10 Гц. Таким образом, благодаря использованию дополнительных сигнализирующих возможностей газоразрядного индикатора дискретность отображения Ux уменьшается до 1 /Зп (п- количество дискретных элементов индикатора), а максимальная погрешность отображения уменьшается до ± 1 /6п.

Работа прибора осуществляется следующим образом.

Генератор 5 формирует тактовые импульсы (фиг.2 а), которые поступают на вход генератора 7, при этом каждый импульс увеличивает выходное напряжение генератора

7 на одну ступень (фиг.2 б). Одновременно тактовые импульсы поступают на вход счетчика 6. Этот счетчик содержит во входной своей части делитель частоты на три, который формирует на выходах 17 и 18 импульсы

согласно фиг.2 в, г. Импульсы с выхода 17 поступают на тактовый вход блока 2, который преобразует их в три импульсные группы (фиг.2 и, к, л), управляющие катодами индикатора 1. Кроме этого, импульсы с входа Сброс счетчика 6 поступают на вход Сброс блока 2, который формирует из них импульсы (фиг.2з), управляющие катодами сброса индикатора 1. Помимо этого импульсы с выхода Сброс синхронизируют работу генератора 7, периодически приводя его в исходное положение. Таким образом, каждому из импульсов управления катодами на выходах 19-22 соответствуют по три тактовых импульса и, следовательно, по три ступени выходного напряжения генератора 7. При этом для возможности перемещения газового разряда вдоль всех катодов индикатора 1 необходимо, чтобы коэффициент пересчета счетчика 6, по крайней мере, в три

раза превышал количество катодов.

Компаратор 8 сравнивает измеряемое напряжение Ux, которое поступает на входную шину 9 устройства, с выходным ступенчато-пилообразным напряжением генератора 7 и

срабатывает в момент их равенства, при этом выходной уровень компаратора 8 меняется с О на 1.

П р и м е р 1. Компаратор 8 срабатывает в момент ti (фиг.2 б) при формировании на

выходе генератора 7 ступени 3i-2, например седьмой ступени. В этом случае на выходе 17 счетчика 6 имеется Г (фиг.2 в), которая запоминается на выходе триггера 12 (фиг,2 д, сплошная линия). В результате

1 с выхода компаратора 8 проходит через элемент И 11 и через элемент ИЛИ 14 поступает на информационный вход триггера 4, который перебрасывается в состояние 1 в момент появления очередного импульса на его

тактовом входе (фиг.2 е, сплошная линия) и через формирователь 3 гасит анод индикатора 1. Например, если на шину 9 поступает напряжение Ux1 (фиг.2 б), то на индикаторе 1 индицируются катод сброса и два последующих катода.

П р и м е р 2. Компаратор 8 срабатывает в момент t2 (фиг.26) при формировании на выходе генератора 7 ступени 31-1, например восьмой ступени. В этом случае на выходе 17 счетчика 6 имеется О (фиг.2 в), который запоминается на выходе триггера 12 (фиг.2 д, прерывистая линия) и запрещает прохождение 1 с выхода компаратора 8 через элемент И 11. В результате Г с выхода компаратора 8 проходит через регистр 10 и только после этого через элемент ИЛИ 14 поступает на информационный вход триггера 4, который перебрасывается в состояние в момент появления очередного импульса на его тактовом входе (фиг.2е, прерывистая линия) и через формирователь 3 гасит анод индикатора 1. Например, если регистр 10 осуществляет задержку информации на два такта, а на шину 9 поступает напряжение Ux (фиг.2б), то на индикаторе 1 индицируются катод сброса и четыре последующих катода. В то же время при срабатывании компаратора 8 (в момент гз) на выходе 18 счетчика 6 имеется 1 {фиг.2 г), которая запоминается на прямом выходе триггера 13 (фиг.2ж, прерывистая линия) и поддерживает нулевое состояние делителя 16. Делитель 15 при этом оказывается в рабочем состоянии, поэтому импульсы частотой 2-3 Гц с выхода этого делителя поступают на вход установки 1 триггера 12, вследствие чего эти импульсы воспроизводятся на выходе триггера 12. В результате с частотой 2-3 Гц гашение анода будет осуществляться, как в примере 1. Для рассматриваемого случая это означает постоянную индикацию катода сброса и последующих 1-го и 2-го катодов и переменную индикацию (т.е. мигание с частотой 2-3 Гц) 3-го и 4-го катодов.

Примерз. Компаратор 8 срабатывает в момент 1з (фиг.2 б) при формировании на

выходе генератора 7 ступени 3i, например. девятой ступени. В этом случае, как видно из фиг.2, на выходе триггера 12 и прямом выходе триггера 13 запоминается О. Такой

режим соответствует примеру 2 с той разницей, что триггер 13 поддерживает нулевое состояние делителя 15 и рабочее состояние делителя 16. Коэффициент деления делителя 16 меньше коэффициента деления делителя 15 в 3-4 раза, поэтому переменная индикация 3-го и 4-го катодов будет осуществляться с частотой 8-10 Гц.

Применение предлагаемого прибора позволяет повысить точность отображения

измеряемого сигнала без увеличения числа дискретных элементов газоразрядного индикатора.

20

Формула изобретения

1.Электроизмерительный показывающий прибор по авт.св. N; 1522115, отличающийся тем, что, с целью повышения точности отображения, в него введены второй делитель частоты и третий триггер задержки, прямой и инверсный выходы которого соединены с установочными входами первого и второго делителей частоты соответственно, тактовый вход второго делителя частоты соединен с выходом Сброс счетчика, а выход - с дополнительным установочным входом второго триггера задержки, тактовый вход третьего триггера задержки соединен с выходом компаратора, информационный входс вторым выходом младшего разряда счетчика.

2.Прибор по п.1,отличающийся тем, что коэффициент деления первого делителя частоты больше коэффициента деления второго делителя частоты в 3-4 раза, а частота выходных импульсов второго делителя частоты 8-10 Гц.

. Венид Щ еенератгра S

Чишшшшшшшм:::

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для отображения информации с повышенной точностью. Цель изобретения повышение точности отображения за счет более полного использования сигнализирующих возможностей индикатора Прибор содержит газоразрядный дискретно-аналоговый индикатор 1, блок 2 управления, формирователь 3 анодного напряжения, генератор 5 тактовых импульсов, генератор 7 ступенчато-пилообразного напряжения, триггеры 4 и 12 задержки, регистр 10 сдвига, счетчик 6, делитель 15 частоты, компаратор 8, элемент И 11 и элемент ИЛИ 14. Введение делителя 16 частоты и триггера 13 задержки, установочного входа делителя 15 и дополнительного установочного входа триггера 12 и новых связей обеспечивает уменьшение погрешности отображения до Jb1/6n, где п - количество дискретных элементов индикатора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил ел

к) Выюд „ генератора