Индикатор уровня напряжения постоянного тока

(21) (22) (ч 6) (71) торс нени 1.07 3 01 92. Бюл,ое специао Произво1 выго трук- объед ное ко твенно Бердск ое бюр "Вега ложанкин(56) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСИСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Р 101196, к 5, 31,12,80.Байо РевзЬео 1,1 есегоп 11, ГДР,1976, И 17, э. 31. (5 ч) ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электроиэмерений и может быть использовано для индикации уровня напряжений постоянного тока, Целью изобретения является повыщение стабильности работы устройства, Измеряемые напряже ния через масщтабирующий усилитель 1 поступают на затвор полевого транзисГ 1 тора 12, изменяя сопротивление егоканала и постоянную времени зарядаконденсатора 1 ч, Преобразователь 2напряжения в скважчость импульсоврабатывает по окончании запускающеимпульса, вырабатываемого делителем8 частоты, импульс, длительность которого пропорциональна велицине входного напряжения, В течение этого импульса счетчик 3 считает импульсы генератора 7 тактовых импульсов.,Пешиф-,ратор " преобразует изменяющийся кодсчетчика 3 в унитарный код и засвечивает поочередно элементы индикации5.1-5.Н. Введение делителя 8 частоты,масштабирующего усилителя 1 и выполнение преобразователя 2 напряженияв скважность импульсов в виде инверторов 9 и 11, диода 10, конденсатора1, полевого трачэистора 12 позволяет уменьюлть зависимость скважностиимпульсов от влияния дестабилизируюцих Факторов. 2 ил.Изобретение относится к электроиэмерениям и может быть использованов устройствах индикации уровня напряжения постоянного тока.Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства.На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема индикаторауровня напряжения постоянного тока;на фиг. 2 - временные риаграммы, поясняющие работу, устройства,Устройство содержит масштабныйусилитель 1, вход которого являетсявходом устройства, а выход соединенс аналоговым входом преобразователя2 напряжения в скважность импульсов,выход которого соединен с входомсброса счетчика 3, выходы которогосоеринены с соответствующими входами 20дешифратора 1, первь 1 е выводы эле.ментов 5.1-5.И индикации подключены к соответствующим выводам дешифратора 1, кроме первого, вторые выводы элементов 5,1-5,М индикации порключе ны к шине 6 источника питания. Тактовый вход счетчика 3 подключен к выходу генератора 7 тактовых импульсов, который через делитель 8 частоты соединен с входом запуска нреобразовате ля 2 напряжения - скважность импульсов, которым является вход инвертора 9, соединенный с анодом диода 10, кагод которого соединен с выходом инвертора 11 и является выходом преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов, аналоговым входом которого является затвор полевого транзистора 12, исток которого и первый вывод резистора 13 соединены с общей шиной, 40 а сток и второй вывод резистора 13 с входом инвертора 11, который через конденсатор 1 подключен к выходуинвертора 9.ИндИкатор уровня напряжения посто-. 4 янного тока работает следующим образом.1Индицируеное напряжение поступает через масштабный усилитель 1 на аналоговый вход преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов, который выполнен в виде ждущего одновибратора с изменяемой длительностью формируемого импульса, запускаемые импульсы (Фиг,2 а, поступают ,а вход КМОП инвертора 9, на выходе которого появляется отрицательный перепад напряжения, разряжающий конденсатор 1 через эащитные диоды КМОП инвертора .11 до нулевого значения (фиг.2 б). По окончании запускающего импульса на выходеКНОП инвертора 9 появится положительный потенциал, который через конденсатор 1 ч передается на вход КМОП ин -Ъвертора 11, на выходе которого появится логический "0", устанавливающийсчетчик 3,в нулевое состояние, Конденсатор 14 заряжается током, протекающим через,резистор 13 и открытыйканал полевого транзистора 12,. Сопротивление канала полевого транзистора12 определяется напряжением, приложенным к его затвору через масштабирующий усилитель 1 с входа устройства,Таким образом, время заряда конденсатора 1 ч зависит от уровня входного напряжения, По мере заряда конденсатора 1 ч напряженис на входе КМОПинвертора 11 переходит через порогсрабатывания, переключая его в еди-ничное состояние, В этот момент(фиг, 26) счетчик 3 работает в режимесчета тактовых импульсов, при этомвыходной код его увеличивается, Изменяющийся двоичный код счетчика 3 преобразуется г юфратором 1 в унитарныйкор (фиг,2 в-д),В активное нулевое состояние переходят поочередно второй, третий ипоследующие выходы дешифратора, засвечивая также поочередно подключенныек э 1 им выводам элементы 5,1-5,Ииндикации,В момент прихода следующего запускающего импульса на вход инвертора 9на выходе инвертора 9 появляется отрицательный перепад напряжения, разряжаю-щий конденсатор 1 ч через защитные дио.ды КМОП инвертора 11 до нулевого значения (Фиг,2 б). По окончании запускающего импульса процесс повторяется.Счетчик 3 прекращает счет и устанавливается в нулевое состояние, Принулевом коде на выходе счетчика 3,а слеровательно, и на входе дешифраторав активное нулевое состояниеустанавливается его рервый выход, ккоторому не подключен ни один иэ элементов 5,1-5,И индикации, остальныевыходы переходят в пассивное высокое .состояниечем вызывается гашениеэлементов 5,1-5 индикации.Частота повторения запускающихимпульсов с выхода д.лителл 8 выбирается больше времени реакции глаза, цто обеспечивает наблюдение на элементах 5.1-5,И светящейся линейки, длина которой пропорциональна входному сигналу, Постоянная времени заряда конденсатора 1 цастота следования запускающих импульсов с выхода делителя 8, начальное выходное напряжение масштабируюшвго усилителя 1 выбраны такими, чтобы при отсутствии сигнала на входе усилителя 1,остаточное напряжение на конденсаторе 1 ч в момент прихода запускающего импульса было немного выше порога срабатывания 5 инвертора 11. При этом ни один элемент индикации светиться не будет, - При увелицении уровня входного сигнала уменьшается постоянная времени заряда конденсатора 1 ч при этом момент 20 перехода напряжения на входе инвертора 11 через порог срабатывания меняетсл. Время разрешения работы счетчика 3 также будет меняться, цто приведет к зажиганию 1,2,3 элементов,25 Таким образом, можно отрегулировать линейку индикатора от нулевого уровня входного сигнала. Ф о р м у л а и з о б р е т е"н.и я 30ВИндикатор уровня напряжеьия постоянного тока, содержащий преобразователь напряжения в скважность импульсов, Б элементов индикации, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входомсцетцика, выходы сцетцика соединены с соответствующими входами дешифратора второй и последующие выход.,Фкоторого соединены с первыми выводами соответствующих элементов индикации, о т л и ц а ю щ и й с я тем,цто, с целью повышения стабильности, в него введены делитель частоты и масштабный усилитель, а преобразователь напряжения в скважность импульсов со- . держит два КМОП-инвертора с защитными диодами на входе, конденсатор, диод, полевой транзистор и резисгор затвор полевого транзистора подключен к аналоговому входу преобразователя напряжения в скважность импульсов, вход запуска которого соединен с первым инвертором и анодом, диода, катод которого соединен с выходом второго инвертора и выходом преобразователя напряжения в скван(ность импульсов, выход первого инвертора через конденсатор соединен с входом второго инвертора, стоком полевого транзистора и первым выводом резистора, второй вывод которого и истополевого транзистора подключены к общей шине, выход генератора тактовых импульсов через делитсль частоты соединен с входом запуска преобразовате. - ля напряжения в скважностьмпульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика, вход устройства через масштабный усилитель соединен с аналоговым входом преобразователя напряжения в скважность импульсов, вторые выводы элементов индикации соединены с шиной истоцника питания,1707555 Составитель Г, Козул Техред А.КравчукК ектор Редакт К, Лазарен енк аж одписн венного комитета по 113035, Иосква, 11(-3 т т та е тат е е а те е ете е е т а а т а еа т е е а Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,1 Заказ 265щрИПИ Государс нэсбретниям и открытцлм прн ГМТ ССС Гаушскал наб. д. ч/5