Устройство для измерения напряжения

Сгаз Советских Сииалкстичоских РосибликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 07.1.1969 ( 1323484/18-2с присоединением заявки01 г 1/28 Котеитет по деловоретеиий и открытийв Совете МинистровСССР ПриоритетОпубликован ДК 621,317.7(0.1972, БюллетеньДата опубликования описания 27.111,197 Авторизобретения Б. Я, Бас Заявител УСТРОЙ ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НА ЕНИЯ Изобретение относится к электроизмерительной технике и радиотехническим устройствам, и может найти применение в качестве вольтметра средней точности.Известны электролюминесцентные индикаторы, построенные на принципе электролюминесцентного источника света, в виде экрана, с противоположных сторон которого расположены две взаимно перпендикулярные или скрещивающиеся системы параллельных проводящих полос цз прозрачного электропроводящего покрытия.Цель предлагаемого изобретения заключается в создании простого электролюминесцентного индикаторного прибора без коммутирующего устройства, способного своими малыми габаритами, небольшой стоимостью и большой надежностью превзойти обычные стрелочные приборы.В предлагаемом электролюминесцентноминдикаторном приборе расположенная с одной стороны электролюминесцентного экрана система вертикальных параллельных проводящих полос представляет собой отводы от распределенного сопротивления, которое служит нагрузкой эталонного источника напряжения, а измеряемый источник напряжения подключается одним своим полюсом к указанному распределенному сопротцвленшо, а вторым - к электроду (или системе параллельных электродов), расположенному с другой стороны электролюминесцентного экрана.На фцг. 1 схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2 - график рас пределения разности потенциалов междуэлектродом ц полосками при напряжении измеряемого источника, равном нулю (напряжение эталонного источника напряжения взято, например 24 в); на фцг. 3 - график распреде. О ления разности потенциалов между электродом ц полосками при напряжении эталонного источника, равном нулю (напряжение измеряемого источника напряжения взято, например, 12 в); на фцг. 4 - график распределения 5 потенциалов между электродом и полоскамипрц напряжении эталонного источника напряжения 24 в и напряжений измеряемого источника 12 в.Предлагаемый прибор представляет элект- О ролюминесцентный экран, на одной сторонекоторого расположены вертикальныс параллельные полосы 1, соединенные с отводом от распределенного сопротивления 2, Эталонный источник напряжения т подключен к концам 5 распределенного сопротивления. Электролюмццофор 4 заключен между электродом т (выполнен цз прозрачного электропроводного материала) ц полосками 1, расположенными на диэлектрике б. Источник измеряемого па- О пряженця 7 через клеммнос соединение под50 55 60 ключается к началу распределенного сопротивления и электроду 5.Чтобы понять принцип работы электролюминесцентного индикаторного прибора рассмотрим картину распределения потенциала между электродом Б и полосками 1 (а, Ь, с,.Ьт) от эталонного и измеряемого источников напряжения, При включенном эталонном источнике напряжения (например, 24 в) и при измеряемом напряжении, равном нулю, между полосками и электродом разность потенциалов будет являться функцией от длины распределенного сопротивления, а по абсолютной величине зависит от изменения сопротивления распределенного сопротивления по его длине.При измеряемом напряжении, равном нулю, между полоской и электродом разность потенциалов равна нулю, независимо от внутреннего сопротивления измеряемого источника. Между полоской Ь и электродом разность потенциалов будет равна падению напряжения на участке распределенного сопротивле. ния, заключенного между отводами к полоскам а и Ь. Это падение напряжения зависит от сопротивления участка распределенного сопротивления, заключенного между отводами к полоскам а и Ь и может легко подбираться при необходимости. Например, для отчетливого наблюдения свечения электролюмипофора в широком диапазоне внешнего освещения достаточна разность потенциалов в 2 в.Как видно из графика (см. фиг, 2), разность потенциалов для линейного распределенного сопротивления возрастает от полоски к полоске на 2 в (в нашем случае отводы сделаны через 2 в, а напряжение эталонного источника равно 24 в) и между последней полоской т и электродом б разность потенциалов равна напряжению эталонного источника, т. е. 24 в. Так как для свечения электролюминофора достаточно 2 в, то электролюминофор будет светиться над всеми полосками за исключением полоски а, где разность потенциалов равна нулю. Полоска а соответствует 0 на шкале прибора, Разность потенциалов для фиг, 2 и 3 взята относительно электрода. График, данный на фиг. 4, можно получить при графическом сложении фиг. 2 и фиг. 3. Как видно из полученного графика разность потенциалов между электродом и полосками изменяется от - 12 в до +12 в при этом разность потенциалов между электродом и полоской д равна нулю. Разность потенциалов между электродом б и полоскамии Й равна - 2 в и +2 в соответственно. На полосках е иразность потенциалов равна - 4 в и +4 в соответственно.Таким образом, весь экран электролюминесцентного прибора светится за исключением полоски д, которая соответствует на шкале электролюминесцентного измерительного 5 10 15 го г 5 30 35 40 45 прибора 12 в. При измеряемом напряжении, равном 14 в, не будет светиться полоска Й, при 16 в - полоскаи т, д,Как видно (см. фиг, 4) разность потенциалов растет от полоски о в обе стороны, точно так же яркость свечения индикатора к краям шкалы будет выше, однако, это обстоятельст. во не мешает, а наоборот облегчает и ускоря етсчитывание показаний электролюминесцентного индикаторного прибора, так как такое измерение яркости свечения подчеркивает зону несвечения или слабого свечения. Слабое свечение полосок возникает в случае напряжения источника равного, например, 11 в. В этом случае на полоскеи д разность потенциалов равна - 1 в и +1 в соответственно, а на полосках е и 6 - 3 в и +3 в соответственно. Но так как в обе стороны от полосоки д свечение электролюминофора возрастает от полоски к полоске, то глаз оператора без затруднений определяет показание прибора. Естественно, что увеличение количества полосок увеличивает разрешающую способность прибора и его точность. Применяя распределенное сопротивление с различной функциональной зависимостью его сопротивления от его длины, легко можно получить индикаторный прибор с любой шкалой (например, логарифмической, квадратичной или показательной) .Для увеличения яркости и срока действия электролюминофора, в качестве эталонного источника используют импульсный источник напряжения, который выдает положительные импульсы калиброванной амплитуды с частотой, наиболее благоприятной для используемого типа электролюминофора.Принцип получения точки с нулевой разностью потенциалов между двумя параллельными электродами, которая перемещается по длине горизонтального электрода в зависимости от измеряемого напряжения, позволяет построить приборы на веществах, которые изменяют свои оптические свойства от приложенного напряжения (жидкие кристаллы, электрооптические жидкости и кристаллы и т. д.) Предмет изобретен ия Устройство для измерения напряжения, содержащее электролюминесцентный экран, на одной стороне которого расположеныпараллельные проводящие полосы, подключенные к распределенному сопротивлению с отводами, а на другой - прозрачный электрод, эталонный источник напряжения, отличаощееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем эталонный источник напряжения подключен к концам распределенного сопротивления, а источник измеряемого напряжения подключен одним полюсом к распределечпому сопротивлению, а другим - к прозрачному электроду,, о д се ии Е лтД 1 ИРЙ. Составитель А. Кумекин дактор Е. Гончар ред 3. Таран Изд,171 митета по делам изобретений Москва, Ж, РаТираж 448 Подписи открытий при Совете Министров СС кая наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова,Заказ 65ЦИИИПИ ГО Ю 7 Ц Корректор Л. Бадылама