Шкальный индикатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕН льствм о СССР1984.СССР1984. етельств В. 13/00 ельство В. 13/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕн Авторскому сви(57) Изобретение относится к устройствам для образного представления электрических величин. Цель изобретения -уменьшение тока потребления, Цельдостигается последовательным соединением элементов оптоэлектронной шкалы7 с источником питания 6, Кроме то"го, индикатор содержит компаратор 1,цифроаналоговый преобразователь 2,генераторы 3 и 11 тактов, элементыИ 4 и 12, реверсивный счетчик 5, блок8 ключевых элементов, дешифратор 9 иблок 10 резисторов. 1 ил.Изобретение относится к устройствам для образного представленияэлектрических величин и может бытьиспользовано в составе радиоэлектронной аппаратуры преимущественнос автономным питанием для измеренияили индикации изменяющихся электрических величин.Цель изобретения - уменьшение тока потребления,На чертеже показана блок-схемашкального индикатора.Схема содержит компаратор 1 цифроаналоговый преобразователь 2, генератор тактов 3, элемент И 4, реверсивный счетчик 5, источник 6 питания,оптоэлектронную шкалу 7, блок 8 ключевых элементов, дешифратор 9, блок10 резисторов, второй генератор 11тактов, второй элемент И 12. Причемпервый вход компаратора 1 соединенс входом 1 шкального индикатора, второй вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 2, выходгенератора 3 тактов соединен с первым входом элемента И 4, выход элемента И 4 соединен с входом сложения реверсивного счетчика 5, второйвход элемента И 4 соединен с выходомкомпаратора 1, выходы разрядов реверсивного счетчика 5 соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 2, выход источника 6 питания соединен с входами оптоэлектронной шкалы 7, входы дешифратора 9 соединены с выходами реверсивного счетчика 5, выходы дешифратора 9 соединены с управляющими входами блока 8 ключевых элементов, оптоэлектронная шкала 7 содержит и последовательно соединенных светодиодных индикаторов, точки соединениясветодиодных индикаторов и выводыпервого и последнего светодиодных индикаторов соединены с соответствующими входами оптоэлектронной шкалы 7,вход первого светодиодного индикатора соединен также с входом для подключения источника 6 питания, блок10 .резисторов, содержащий и+1 резисторов, первые выводы которых соединены с соответствующими выходамиблока 8 ключевых элементов, а вторыевыводы соединены с соответствующимивходами оптоэлектронной шкалы 7, выход второго генератора 11 тактов соединен с первым входом элемента И 12,второй вход элемента И 12 соединен с первым выходом дешифратора 9, выходэлемента И 12 соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 5.Цифроаналоговый преобразователь 2(ЦАП) обеспечивает формирование напряжения, пропорционального подключенному на его входы цифровому двоичному коду, В устройстве применен ЦАПпараллельного действия, когда в однойточке суммируются весовые токи в соответствии с разрядностью входногоцифрового слова,Генератор 3 тактов и второй генератор 11 тактов являются автоколеба -тельными генераторами импульсов, частота тактов второго генератора 11 выбирается много меньшей частоты тактов сложения,Блок 8 ключевых элементов представляет собой набор отдельных ключевых элементов, которые, например, могут быть выполнены в виде инверторовпо схеме с общим эмиттером.Дешифратор 9 является линейнымдешифратором и представляет собой набор независимых вентилей, количество входов у которых равно количествуразрядов реверсивного счетчика 5.Шкальный индикатор работает следующим образом.В исходном состоянии на входе устройства и на первом входе компаратора1 - нулевой потенциал. Реверсивныйсчетчик 5 при включении устройстваможет находиться в любом состоянии,на его выходах присутствует какой-либо двоичный код. Цифроаналоговый преобразователь 2 преобразует этот двоичный код в пропорциональное ему напряжение, которое поступает на второй вход компаратора 1. Компараторсрабатывает тогда, когда напряжение на его первом входе превысит напряжение на его втором входе, поэтому в исходном состоянии компаратор 1 закрыт, на втором входе элемента И 4 сигнал отсутствует, импульсыгенератора 3 тактов на вход реверсивного счетчика не проходят.Второй генератор 11 тактов форьирует тактовые импульсы, частота которых выбирается значительно меньшейчастоты тактов сложения . Такты черезоткрытый элемент И 12 воздействуютна вычитающий вход реверсивного счетчика 5, уменьшая его содержание, напряжение на выходе цифроаналоговогопреобразователя 2 уменьшается до тех5 15662 пор, пока реверсивный счетчик 5 полностью не обнулится, при этом срабатывает дешифратор 9, на первом его выходе появляется сигнал, элемент И 12 закрывается.В момент поступления некоторого положительного потенциала сработает компаратор 1, так как потенциал на его первом входе превысит близкое к нулю напряжение на его втором входе. Откроется элемент И 4, импульсы генератора 3 тактов поступят на вход сложения реверсивного счетчика 5, увеличивая его содержание. Напряже" ние на выходе цифроаналогового преобразователя 2 будет расти до тех пор, пока не сравняется с входным потенциалом, в этот момент компараО тор 1 закроется до тех пор, пока оче редной импульс спада не уменьшит содержание реверсивного счетчика 5 и соответственно напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 2, Произойдет кратковременное допоявления первого импульса такта открывание компаратора 1 и т.д.Таким образом, происходит отслеживание уровня входного потенциала, на выходах реверсивного счетчика 5 формируется двоичный код, пропорцио 25 30 нальный величине входного потенциала. Если, например, количество разрядовреверсивного счетчика 5 выбрать равным трем, отслеживается восемь градаций входного потенциала, каждой изкоторых соответствует, определенныйдвоичный код на выходах реверсивногосчетчика 5. Каждому коду на выходах 35 один многовходовой элемент линейного дешифратора 9.При появлении какого-либо кода срабатывает один изэтих элементов, и на одном из входовдешифратора 9 появляется управляющий 45 потенциал. Срабатывает соответствующий ключ в блоке 8 ключевых элементов, замыкая цепь тока, протекающего от источника 6 питания через последовательно соединенные несколько светодиодных сегментов оптоэлектроннойшкалы 7 и один из резисторов блока 10 резисторов, подключенный к выходу сработавшего ключа, При этом на оптоэлектронной шкале 7 будет светиться световой столб из задействованных све" тодиодных сегментов. Чем больший кодпоявляется на выходах реверсивногосчетчика 5, тем правее сдвигается реверсивного счетчика 5 соответствует 4 О 93 буправляющий сигнал на выходах дешифратора 9, тем больший по величине световой столб светится на оптоэлектронной шкале 7. Тем самым обеспечивается индикация входной измеряемой электрической величины.Для того, чтобы в процессе изменения величины светового столба ток, протекающий через светодиодные сегменты, не изменялся, необходимо рассчитать номиналы резисторов в блоке 8 резисторов.Частота импульсов генератора 3 тактов выбирается с учетом воэможности отслеживания самых коротких пиков входного напряжения и ограничивается из условия отсутствия реакции индикатора на более короткие помехи.При подаче на вход устройства нулевого потенциала (если не принять дополнительных мер) возможно переполнение реверсивного счетчика 5, т.е. переход его из нулевого состояния в состояние максимального кода, возникающее при поступлении очередного такта спада, Для предотвращения таких случаев импульсы второго генератора 11 тактов дополнительно стробируются. При возникновении нулевого кода на выходах реверсивного счетчика 5 срабатывает первый многовходовой элемент дешифратора 9, элемент И 12 закрывается, прекращается поступление тактов спада на вычитающий вход реверсивного счетчика 5.Формула изобретенияШкальный индикатор, содержащий компаратор, первый вход которого соединен с входом шкального индикатора, второй вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, генератор тактов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом сложения реверсивного счетчика, второй вход первого элемента И соединен с выходом компаратора, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, источник питания, выход которого соединен с вхо- . дом оптоэлектронной шкалы блок клюЭ.1 чевых элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения тока потребления, введены второй элемент И, второй генератор тактов, блок566293Составитель В.КриковТехред М, Дидык Корректор Т.Палий Редактор С.Патрушева Заказ 1219 ,Тираж 543 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "11 атент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 резисторов и дешифратор, входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выходы дешифратора соединены с управляющи 5 ми входами блока ключевых элементов, оптоэлектронная шкала содержит и последовательно соединенных светодиодных индикаторов, точки соединения светодиодных индикаторов и выводы первого и последнего светодиодных индикаторов соединены с соответствующими входами оптоэлектронной шкалы, вход первого светодиодного индикатора соединен также с входом для подключения источника питания, блок резисторов, содержащий п+1 резисторов,первые выводы которых соединены свыходами блока ключевых элементов,а вторые выводы подключены к соответствующим входам оптоэлектроннойшкалы, выход второго генератора тактов соединен с первым входом второгоэлемента И, второй вход второго элемента И соединен с первым выходомдешифратора, выход второго элементаИ соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, входы блока ключевых элементов соединены с общей шиной.