Устройство для индикации напряжения

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИН И 91 И 1 БО,) 6 01 й 19/00 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОЬРЕТЕНИН ЬСТ(5)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИНРПРЯЖЕНИЯ 9 содержащее жидкокристаллическую ячейку, выполненную в виде двух стеклянных пластин с прозрачными электродами, сопротивлениекоторых изменяется вдоль пластин,прокладки между пластинами и помещенного между ними слоя жидкого ПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СИИД кристалла, обладающего электрооптическим эффектом,.о т л и ч а ющ е е ся тем, что,с целью повышенияточности отсчета,в него дополнитель-.но введена призма, имеющая оптический контакт с источником монохроматического света, расположенная в нейгранью на прокладке, а другой - уторца одной из пластин, причем призма выполнена из материала, показателпреломления которого больше покаэателей преломления жидкого кристалла,а пластины и прокладка выполнены изматериала, показатель преломлениякоторого находится в интервале, ограниченном покаэателяйи преломленияжидкого кристалла, соответствующимипараллельной и перпендикулярной ори"ентации молекул жидкого кристалла.1019345Изобретение относится к электро- На чертеже схематически изображеизмерительной технике и может быть на конструкция устройства.использовано в качестве индикатора Устройство содержит источник 1 монапряжения.5нохроматического света, призму 2, опИзвестно устройство для индикации тически связанную с источником 1 монапряжения, содержащее две стеклян- нохроматического света,и жидкокрисные пластины с прозрачными электрода- таллическую ячейку. Жидкокристаллими, между которыми помещен слой жид- ческая ячейка имеет пластину 3 с фи кого кристалла, обладающего электро О гурным токопроводящим прозрачным оптическим эффектом . . электродом, прокладку 4 с вырезом,Однако это устройство позволяет пластину 5 с прозрачным электродом, измерять лишь одну определенную вели- сопротивление которого изменяется чину напряжения. вдоль пластины, и жидкий кристалл 6,.Наиболее близким к изобретению по . помещенный между пластинами 3 и 5 технической сущности является устрой- в вырезе прокладки 1. Выводы электство для индикации напряжения, содер- родов пластин соединены с входящими жащее жидкокристаллическую ячейку, клеммами 7 устройства. Призма 2 расвыполненную в виде двух стеклянных положена одной гранью на прокладке пластин с прозрачными электродами, , а другой - у торца пластины 3.20 фсопротивление которых изменяется Призма 2 выполнена из материала, по- вдоль пластин, прокладки между плас- казатель преломления которого больше .тинами и помещенного между ними слоя показателей преломления Ии И жиджйдкого кристалла, обладающего элект- кого кристалла 6, соответствующих рооптическим эфФектом 12. параллельной и перпендикулярной ориИзвестное устройство имеет недос" ентации его молекул. Пластины 3 и 5 таточную точность отсчета, обуслов- и прокладка 4 выполнены из материала, ленную малой контрастностью между показатель преломления которого левозбужденной и невозбужденной элект- жит в интервале значений И и И, порическим полем частями жидкого казателей преломления жидкого крис-,кристалла. талла 6, соответствующих указаннымЦелью изобретения является повыше- параллельной и перпендикулярной ориние точности отсчета, ентации молекул жидкого кристалла 6.Поставленная цель достигается Прозрачные электроды могут .быть вытем, что в устройство для индикации полнены, например, напылением на напряжения, содержащее жидкокристал пластины 3 и 5 окиси олова, окиси лическую ячейку, выполненную в виде индия или окиси цинка. Для ориентидвух стеклянных пластин с прозрачны- рующего воздействия на жидкий крис - ми электродами, сопротивление кото- талл 6 пластины 3 и 5 со стороны рых изменяется вдоль пластин, про- жидкого кристалла 6 обрабатываются кладки между пластинами и помещенно натиранием или косым напылением. го между ними слоя жидкого кристалла, Устройство работает следующим обладающего электрооптическим эффек- образом.лтом, дополнительно введена призма, Луч от источникамонохроматиимеющая оптический контакТ с источ- ческого света проходит через призму ником монохроматического света,рас 2, прокладку ч и поступает в слой положенная одной своей гранью на жидкого кристалла 6, в котором начипрокладке между пластинами, а дру- нают распространяться световые волгой - у торца одной из пластин, при" ны, поскольку исходно молекулы жидко чем призма выполнена из материала, го кристалла 6 ориентированы вдоль показатель преломления которого боль-. 50 направления распространения светоше показателей преломления жидкого вых волн.кристалла, а пластинь 1 и прокладка Это состояниежидкого кристалла выполнены из материала, показатель 6 соответствует отсутствию контроли- преломления которого находится в ин- руемого напряжения на клеммах 7 . тервале, ограниченном показателями у устройства и характеризуется макси- преломления жидкого кристалла, соот- вуальной величиной его коэффициента ветствующими параллельной и перпенди- преломленияякулярной ориентации молекул жидкого Поскольку коэффициент преломления кристалла. материала пластин 3 и 5 и прокладкаЗаказ 3694/38 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 34 меньше коэФФициента преломления й жидкого кристалла 6, то луч от ис. точника 1 монохроматического авета, распространяясь в волноводе, не выходит через пластины 3 и .5 и проклад-. ку 4, поскольку испытывает полное внутреннее отражение от их поверхностей.При подключении устройства с помощью клемм 7 к источнику контроли". Ю руемого напряжения, между электродами пластин 3 и 5 возникает электрическое поле, напряженность которого за счет изменяющегося вдоль пластины 5 электрического сопротивления 1 б прозрачного электрода также изменяется вдоль пластин 3 и 5.При этом в той области жидкого. кристалла 6, где напряженность.электрического поля превышает пороговое, 20 для данного типа кристалла 6, значение напряженности Ея происходит. переориентация молекул жидкого кристалла 6 в положение, перпендикуляр. ное исходному. В результате этого 25 волноводность жидкого кристалла 6 нарушается и его коэФФициент преломления снижается до значения И, .соответствующего перпендикулярной ориентации молекул, становясь мень- ЗО ше коэеФициентов преломления пластин 3 и 5. Приэтом луч, поступающий в слой жидкого кристалла 6 от источника 1 монохроматического света, выходит через пластины 3 и 5 в виде узкой полосы, т.е. становится видимым, Положение этой светящейся. полосы зависит от величины контролируемого напряжения, причем при его увеличении светящаяся полоса монохроматического света, выходящая через пластины 3 и.5, смещается вдоль пластины 3 и 5 в сторону.,противоположную призме 2. Отсчет показаний устройства может производиться с помощью проградуированной накладной шкалы.Устройство обладает повышенной точностью отсчета за счет использования источника монохроматического света, обеспечивающего высокую контрастность светящейся полосы. Устройство имеет также повышенное быстродействие, поскольку использует электрооптический эФФект, связанный с изменением волноводных свойств кристалла; С помощью световодов предлагаемое устройство может быть просто согласовано, например, с оптоэлектронными приборами.