Устройство управления световой шкалой Советский патент 1982 года по МПК G01R13/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к конструк ции некоторых узлов электроизмерительных приборов для образного представления измеряемой величины и может быть использовно при конструировании электроизмерительных и показывающих приборов со световой шкалой. Известно устройство управления световой шкалой, содержащее преобразователь аналог-код,, подключенный к дешифратору, который соединен с блоком группирования констант и блоком элементов И, выходы которого через блок элементов ИЛИ подключены к шина старших разрядов световой шкалы. Кро ме того, это устройство содержит кольцевой коммутатор, подключенный к шинам младших разрядов световой шкалы и к блоку группирования констант, выход которого подключен к блоку эле ментов И и блоку элементов ИЛИ. Светоизлучающие элементы световой шкалы возбуждаются периодически группами. ЧИСЛО которых равно числу ее младших разрядов. В результате скважность импульсов тока, возбуждающего элементы шкалы, имеет величину, значительно превышающую единицу 13. Поэтому недостатком устройства является относительно низкая долговечность светоизлучающих элементов, обусловленная появлением токовых перегрузок в результате высокой скважности возбуждающих импульсов. Кроме того, недостатком устройства является сложность конструкции, обусл01рленная использованием блоков с большим числом логических элементов (блок элементов И, блок элементов ИЛИ, блок группирования констант). Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления световой шкалой, содержащее преобразователь кода, подключенный к блоку коммутаторов, выход которого соединен со световой шкалой, и тактирующий генератор, подключенный к блоку комму39таторов. Преобразователь кода содержит преобразователь кода младших разрядов, включающий элементы формирования т-разрядного двоичного кода с удельным весом по выходам от 1 до П1, где m - число младших разрядов световой шкалы, элементы р, формирую щие код постоянного возбуждения элементов световой шкалы, а также преобразователь кода старших разрядов, включающих элементы формирования дву видов п-разрядного двоичного кода с удельным весом по выходам от ,1 до п, где п - число старших разрядов световой шкалы. Блок коммутаторов со держит коммутаторы старших и коммутаторы младших разрядов. Преобразователь кода младших разрядов через коммутаторы младших разрядов соединен с шинами младших разрядов световой шкалы, а преобразователь кода старших разрядов через коммутаторы старших разрядов - с шинами старших разрядов световой шкалы. Тактирующий генератор подключен к управляющим входам коммутаторов младших и старших разрядов. Элементы световой шкалы возбуждаются периодически попеременно двумя группами. Вид отсчета, получаемого на шкале - светящаяся линия 21 . Долговечность светоизлучающих эле ментов шкалы и надежность отображения информации в данном устройстве высокие. Недостатком устройства является его сложность, обусловленная наличием в конструкции блока коммутаторов значительного количества дву позиционных электронных переключателей и как результат - низкая эксплуа тационная надежность. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства управления световой шкалой при сохранении долговечности ее светоизлучающих элементов и надежности отображения информации. Поставленная цель достигается тем что в устройство управления световой шкалой, содержащее преобразователь кода младших разрядов, включающий эл менты формирования т-разрядного двоичного, кода с удельным весом по выходам от 1 до т,и преобразователь ко да старших разрядов, выходы которого через коммутаторы подключены к световой шкале, тактирующий генератор, подключенный к управляющим входам коммутаторов, введен двухвходовыи элемент ИЛИ, один из входов которого подключен, к тактирующему генератору, другой - к выходу преобразователя кода младших разрядов с удельным весом т, а его выход соединен с элементом преобразователя кода младших разрядов, формирующим код с удельным весом m - 1, и световой шкалой, к которой подключены также выходы преобразователя кода младших разрядов с удельным весом от 1 до m - 1. На чертеже показана структурная схема устройства. Устройство содержит преобразователь 1 кода младших разрядов, преобразователь 2 кода старших разря дов, элементы 3-7 преобразователя кода младших разрядов, формирующие соответственно код с удельным весом от 1 до т, элементы 8-12 преобразователя кода старших разрядов, формирующие соответственно код с удельным весом от 1 до п, коммутаторы 13 старших разрядов, элемент ИЛИ , тактирующий генератор 15 и световую шкалу 16. Входы преобразователей 1 и 2 кода являются входами устройства. Выходы преобразователя 2 кода старших разрядов через коммутаторы 13 подключены к световой шкале 16. Выходы преобразователя кода с младших разрядов с удельным весом от 1 до m - 1 соединены со световой шкалой 16, а выход с удельным весом m подключен ко входу элемента ИЛИ 1. Тактирующий генератор 15 подключен к управляющим входам, коммутаторов 13 и другому входу элемента ИЛИ Н. Устройство работает следующим образом. Ко входу устройства в двоичном коде подводится величина, подлежащая отображению. На вход преобразователя 1 кода подводится код младших разрядов, а на вход преобразователя 2 код старших разрядов этой величины. Преобразователь 2 кода старших разрядов преобразует подводимый код в две группы сигналов и имеет две группы выходов п1, п2 по п выходов каждая. В результате преобразования входного кода старших разрядов на группе выходов п1 реализуется KOiC;, приво/цящий к возбуждению элеентов световой шкалы 16 подключень1х к выходам с удельным весом от 1 о К, где К - индицируемое число тарших разрядов. В результате пре590

образования входного кода старших разрядов на группе выходов п2 реализуется код, приводящий к возбуждению элементов световой шкалы 16, подключенных к выходу с удельным весом К + 1.

Преобразователь 1 кода младших разрядов преобразует подводимый код в группу сигналов на пт выходах, причем в результате преобразования входного кода младших разрядов на этой группе вь1ходов реализуется код, приводящий к возбуждению элементов световой шкалы 16, подключенных к выходам с удельным весом от 1 до S, где S - индицируемое число младших разрядов. Таким образом, общее количество выходов преобразователей 1 и 2 кода равно (т + 2п).

Тактирующий генератор 15 генерирует импульсы со скважностью два, которыми осуществляется переключение групп кодов, воздействующих на .элементы световой шкалы 16. При воздействии импульса от тактирующего генератора 15 на управляющие входы коммутаторов 13 и на их выходы проходят сигналь1, соответствующие группе выходов п1 , а в течение паузы - сигналы, соответствующие группе выходов п2. При воздействии импульса на вход элемента ИЛИ Т на его выходе и (через связи между элементами ) на выходах всех элементов формируются потенциалы, соответствующие возбуждению элементов световой шкалы 16.

В течение паузы на выходах преобразователя 2 кода и выходе элемента ИЛИ (его выход по потенциалу эквивалентен выходу элемента 7, формирующего код с удельным весом т) реализуется код, приводящий к возбуждению элементов световой шкалы 16, соединенных с выходами преобразователя 2 кода с удельным весом от 1 до S.

Таким образом, при действии импульса от тактирующего генератора 15 на световую шкалу 16 воздействует группа сигналов п1 (по шинам старших разрядов), а по всем шинам младших разрядов подводятся потенциалы возбуждения. В результате возбуждаются все полные старшие разряды световой шкалы 16 из числа тех элементов, которые в соответствии с выходным кодом участвуют в индикации в данный момент. Во время паузы импульсной последовательности на световую шкалу 16 воздействует группа сигналов п2 (по

196

шинам старших разрядов), а по шинам младших разрядов подводятся потенциалы возбуждения на шины с удельным весом от 1 до S. При этом возбуждаются J элементы одного неполного старшего разряда, который следует за последним из тех разрядов, что были возбуждены во время действия импульса. Следовательно, возбуждаются поочередно

0 светоизлучающие элементы световой шкалы 16, которые входят в число полных старших разрядов, и элементы следующего неполного старшего разряда индицируемой величины. В результате равного времени возбуждения этих двух

групп элементов, инерционности зрения и достаточно высокой частоты тактирующих импульсов оператор видит на шкале светящуюся линию с одинаковой

0 интенсивностью по ее длине.

Например, при подаче на входы устройства числа 7б в виде параллельного двоично-десятичного кода 0111.0110, когда число 7 в виде кода 0111 поступает на вход преобразователя 2 кода старших разрядов,а число 6 в виде кода 0110 поступает на вход преобразователя 1 кода младших разрядов, на выходе преобразователя 2 кода старших

0 разрядов имеется два вида кода: п1 0001111111, п2 - 0010000000.

В случае воздействия импульса от тактирующего генератора 15 на вход элемента ИЛИ на выходах преобразователя 1 кода за счет внутренних связей между элементами 3-6 устанавливается код 0111111111. На шины младших разрядов световой шкалы 16 воздействует код с выхода элемента ИЛИ и с выходов преобразователя 1 кода, следовательно, к этим шинам подводится код 1111111111. 8 случает паузы в импульсной последовательности от тактирующего генератора 15 на вход элемента ИЛИ

5 поступает логический нуль, и, следовательно, на выходах преобразователя 1 кода младших разрядов устанавливается код 0000111111. Поскольку на выходе элемента ИЛИ имеет место логи ческий нуль, к шинам младших разрядов, подводится код 0000111111.

С выхода преобразователя 2 кода старших разрядов два вида кода с помощью коммутаторов 13 попеременно переключаются тактирующим генератором 15, управляя старшими разрядами световой шкалы 1б. Во время действия импульса от тактирующего генерато7pa 15 коммутаторы 13 подводят к шинам старших разрядов код 0001111111, а в течение паузы - код 0010000000. В результате во время действия импульса от тактирующего генератора 15 световая шкала 16 возбуждается по младшим разрядам кодом 1111111111, а по старшим - кодом 0001111111. Во время паузы импульсной последовательности от тактирующего генератора 15 световая шкала 16 возбуждается по младшим разрядам кодом 0000111111, а по старшим - кодом 001000000. Таким образом, происходит попеременное возбуждение семи полных столбцов и шести элементов восьмого столбца световой шкалы 16. В результате достаточно высокой частоты мель каний оператор наблюдает на шкале св тящуюся линию из 76 возбужденных эле ментов, соответствующую числу 76. Предлагаемое изобретение позволяе упростить конструкцию и повысить экс плуатационную надежность устройства благодаря тому, что вместо сложного узла - блока коммутаторов младших разрядов, - используется один элемент ИЛИ, при сохранении долговечнос ти светоизлучающих элементов светово шкалы и надежности отображения инфор мации. Формула изобретения Устройство управления световой шкалой, содержащее преобразователь 19 младших разрядов, включающий кода элементы формирования т-разрядного двоичного кода с удельным весом по выходам от 1 до т, и преобразователь кода старших разрядов, выходы которого через коммутаторы подключены к световой шкале, тактирующий генератор, подключенный к управляющим входам коммутаторов, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него введен элемент ИЛИ, один из входов которого подключен к тактирующему генератору, другой - к выходу преобразователя кода младших разрядов с удельным весом т, а его выход соединен с элементом преобразователя кода младших разрядов, формирующим код в удельным весом m - 1, и световой шкалой, к которой подключены также выходы преобразователя кода младших разрядов с удельным весом от 1 до т - 1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Двтррское свидетельство СССР № 607152, кл. G 01 R 19/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 759965, кл. G 01 R 13/00, 1977 (прототип).