Индикатор постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК G01R19/165 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для индикации наличия отклонения напряжения от заданных уровней.

Известно устройство допускового конт- роля напряжения, содержащее два диффе- ренциальных усилителя, делитель напряжения, ключевой элемент и элемент ИЛИ.

Однако это устройство не позволяет производить трехуровневую индикацию напряжения при помощи одного элемента сигнализации за счет использования его только активных состояний.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется индикатор постоянного напряжения, содержащий два компаратора, два управляемых генератора и элемент сигнализации.

Однако наличие двух компараторов и двух управляемых генераторов усложняет схему устройства.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в индикатор постоянного напряжения, со- держащий компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с входом индикатора, генератор импульсов и элемент сигнализации, введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ключевой элемент, делитель напря- жения на трех последовательно соединенных резисторах, первый вывод первого резистора подключен к источнику опорного напряжения, второй вывод - к инвертирующему входу компаратора и первому выводу второго резистора, второй вывод которого через параллельно включенные третий резистор и ключевой элемент соединен с общей шиной, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключевого элемента и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к входу элемента сигнализации.

На фиг.1 представлена блок-схема ин- дикатора постоянного напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы работы индикатора.

Индикатор содержит компаратор 1, неинвертирующим входом соединенный с входом индикатора, к которому подключается источник контролируемого напряжения Ек, делитель 2 напряжения, подключаемый к источнику опорного напряжения Еоп. Точка соединения первого и второго резисто- ров делителя 2 подключена к инвертирующему входу компаратора 1. Коммутирующие выходы ключевого элемента 3 подключены параллельно третьему резистору делителя 2. Выход генератора 4

импульсов соединен с управляющим входом ключевого элемента 3 и с первым входом элемента 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу компаратора 1, а выход - к элементу 6 сигнализации.

На временных диаграммах (фиг.2) цифры слева указывают номер элемента блок- схемы (фиг.1) индикатора, на выходе которого действует данный сигнал. На временной диаграмме контролируемого напряжения Ек сплошной линией показано изменение контролируемого напряжения на входе устройства, пунктирной - напряжение, действующее на инвертирующем входе компаратора, участок а - Ек в пределах допуска, в - Ек меньше нормы, с - Ек больше нормы.

Индикатор работает следующим образом.

На неинвертирующий вход компаратора 1 поступает напряжение контролируемого источника, на инвертирующий - напряжение делителя 2, которое, благодаря связи через ключевой элемент 3 с генератором 4 импульсов, равно сначала нижней гра- нице допуска (напряжение на выходе генератора равно уровню логической 1), а затем верхней границе допуска (на выходе генератора логический О).

В случае, когда контролируемое напряжение находится в пределах допуска, напряжение на выходе компаратора 1 практически повторяет напряжение генератора 4 и в соответствии с логикой работы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на выходе элемента 5 действует напряжение логического О. Элемент 6 сигнализации светится не мигая. Возможные просечки на выходе элемента 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ И из-за конечного значения быстродействия ключевого элемента 3 и компаратора 1 и соответственно незначительного несовпадения во времени (десяти наносекунд) сигналов на входах элемента 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на свечении элемента 6 сигнализации не сказываются.

В случае, когда контролируемое напряжение меньше нижней границы допуска, на выходе компаратора 1 имеется всегда напряжение логического О. Элемент 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ повторяет на выходе напряжение генератора 4 импульсов, которое должно быть отлично от меандра (например, скважность импульсов равна 3/4). Таким образом, элемент 6 сигнализации мигает: одну четверть периода - светится, в остальное время - погашен.

Когда контролируемое напряжение вы- j.ue верхней границы допуска, на выходе

компаратора всегда присутствует логическая 1. Элемент 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ работает как инвертор. Элемент 6 индикации мигает наоборот: гаснет на меньшую часть периода.

Частота генератора выбирается в пределах 1 - 4 Гц для удобства визуального контроля. В качестве ключевого элемента может быть использован биполярный п - р - п-транзистор.

По сравнению с известным предлагаемый индикатор постоянного напряжения практически при вдвое меньшем количестве оборудования обеспечивает трехуровневый контроль напряжения при использовании активных состояний элемента сигнализации.

Формула изобретения Индикатор постоянного напряжения, содержащий компаратор, неинвертирую- 20

0

5

0

щий вход которого соединен с входом индикации, генератор импульсов и элемент сигнализации, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения индикации, в него введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ключевой элемент и делитель напряжения на трех последовательно соединенных резисторах, первый вывод первого резистора подключен к источнику опорного напряжения, второй вывод - к неинвертирующему входу компаратора и первому выводу второго резистора, второй вывод которого через параллельно включенные третий резистор и ключевой элемент соединен с общей шиной, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключевого элемента и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу компаратора, а выход - к входу элемента сигнализации.

Использование: индикация наличия отклонения напряжения от заданных уровней. Сущность: устройство содержит компаратор 1, делитель 2 напряжения, ключевой элемент 3, генератор 4 импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5. элемент 6 сигнализации. 2 ил.

1

П