Оптоэлектронный индикатор электрических величин

(23) Приоритет ао делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описании 15.06.80 И. А. Шанько, В. Б. Забияко, С. А. Литвинчук и В. Г. Боровский(71) Заявитель Витебский завод электроизмерительных приборов имени 60 - летия Великого Октября(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ИНДИКАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНИзобретение относится к злектроизмерительной технике, точнее к оптоэлектронным приборам без подвижных частей, и предназначено для использования, в частности, в качестве индикатора заряда - разряда аккумуляторных батарей на передвижных объектах, например автомобилях, или в качестве вольтметра для измерения униполярного напряжения постоянного тока.Известно устройство для индикации измеря 10 емого напряжения с оптоэлектронной шкалой, состоящей из ряда сегментов, в виде светящейся полосы, длина которой пропорциональна измеряемому напряжению и содержащее резистивный делитель напряжения, дополнительный15 источник опорного напряжения, подключенный последовательно к делителю транзисторов, использованных в качестве переключающих устройств, работающих как компараторы, количес. тво транзисторов соответствует количеству сег. ментов шкалы, при этом транзисторы ряда в устройстве включены между собой параллельно и связаны через оптоэлектронные сегменты с источником возбуждающего напряжения. Баэо вые выводы транзисторов через токоограничи вающие резисторы соединены в одну общую точку, к которой прикладывается измеряемое напряжение, а эмиттеры транзисторов подключены к выводам резистивного делителя напряжения 131. Недостатком этого устройства является сложность делтттеля опорного напряжения, т, к, количество резисторов равно количеству сегметов шкалы, которое может достигать величины 40-50 штук.Известно также электронное устройство измерения разнополярных напряжений, содержащее два операционных усилителя, которые вырабатывают сигналы управления транзисторами, работающими как ключи, базовые выводы первого рида транзисторов через токоограничивающне резисторы соединены в одну общую точку и подключены к выходу первого операционного усилителя, базовые выводы второго ряда транзисторов аналогично подключены к выходу второго усилителя;, эмиттсрные выводы первого ряда транзисторов подключены к выво. дам первого делителя напряжения на диодах, а эмитгерные выводы второго ряда транзисторовподключены к выводам второго делителя напряжения,на диодах; коллекторные выводыкаждого транзистора обоих рядов связаны содними выводами электролюминесцентных сегментов, вторые выводы которых подключенык питающему напряжению 121. Недостаткомустройства является наличие двух цепей многоэлементного делителя напряжения на диодах,что усложняет схему прибора, его технологич.ность. Так как диоды обладают большим разбросом напряжений, то точность измерения вустройстве прототила невысокая,Целью изобретения является упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем,что в оптоэлектронном индикаторе электрических величин, содержащем два усилителя, выходы которых связаны с базовыми выводамипервого и второго ряда транзисторов, коллекторные выводы которых подключены к однимвыводам оптоэлектронных сегментов, другиевыводы последних подключены к источникупитающего напряжения, и делитель напряжениясогласно изобретению выводы делителя напряжения соединены с попарно связанными эмиттерными выводами одноименных транзисторов,взятых из противоположных рядов.На чертеже представлена схема с делителемнапряжения на транзисторах в диодном включении. 10 15 го г 5 Устройство содержит неинвертируннций 1 и инвертирующий 2 операционные усилители, вырабатывающие управляющие напряжения положительной О 1 и отрицательной Оз полярности и наоборот в зависимости от полярности входного сигнала О, и схему управления оптоэлектронными сегментами 3, - Зп, 4, - 4 на транзисторах 5;5 п, 61-6.Базовые выводы транзисторов 5,-бп связаны с управляющим напряжением О с помощью резисторов 71-7 П, а базовые выводы транзисторов 0 6,-6 п с соответствующим управляющим напря. жением Оз с помощью резисторов 81-8 п. Коллекторные выводы транзисторов 5,-5, 61-бп связаны с одними выводами оптоэлектронных45 3;Зп, вторые выводы сегментов подключены к источнику питающего напряжения Оп . Ну. левая отметка шкалы 9 связана через резистор 10 с нулевой шиной прибора и постоянно светится при включении О т Эмиттерные50 выводы одноименных транзисторов 5 6 5 и бз, 5 з и ба 5 и бп соединены попарно с соответствующими выводами делителя напряжения 111-11.При неодинаковом количестве оптоэлект 55 ронных сегментов шкалы 3,-3 п, 4,-4, расположенных по обе стороны относительно Мулевой отметки 9, к соответствующим выводам делителя напряжений попарно соединенными эмиттерными выводами подключены только одноименные транзисторы 5,-бп и 6,-6. Тран. зисторы от 5., до 5, подключенные своими коллекторными выводами к выводам. опто.электронных сегментов от 31 до Зэмиттер. ными выводами, подключены к оставшимся выводам верхней части делителя напряжения.Днодная - .резисторная цепочка 12 предназначена для ограничения отрицательного напряжения О 1 нли Оз с целью исключения выхода из строя транзисторов 5, - б или 6,-6 п .Для повышения точности в широком температурном диапазоне и при наличии оптоэлектронных сегментов более двенадцати целесообразноприменить резистивный делитель напряжения,питаемый через генератор тока от положительного полюса источника питания.Устройство работает следующим образом.При подаче, например, Овх положительной полярности на вход операционного неинвертирующего усилителя 1 на его выходе будет такжеположительное напряжение О 1, а на выходе инвертирующего усилителя 2 будет отрицательноенапряжение Оз,Поскольку и-р-и транзисторы отпираются ноложительным напряжением, то небольшое отрицательное напряжение Оз, уменьшенноеза счет Диодно-резистивной цепочки 12, прикладываемое к базовым выводам транзисторов61-бп не вызывает отпирания последних и оптоэлектронные сегменты 41-4 п при этомне зажигаются.Положительное напряжение О, по мереувеличения последовательно отпирает транзисторы 5 5 з 5 п, которые зажигают связанныес ним сегменты 31, З, Зз - Зп. При этом дляотпирания п-го количества транзисторов и зажигания оптоэлектронных сегментов от 31 до 3необходимо приложить управляющее напряжениеО 1 величиной О;.Оэ Об-эт,1где Ъ О,- сумма падений напряжений над оГпоследовательно включенных элементах от 111 до 11Ь уь )Од э - , падение напряжения на эмиттерно 1базовом переходе транзистора.При подаче на вход схемы Ов отрицательной полярности положительным инвертированнымнапряжением Оз отпирается определенное к оличест.во транзисторов 61 - бп друтого ряда, зажигаясоответствующее количество оптоэлектронныхсегментов 4, - 4 пПроцесс управления зажиганием сегментов4,-4 п аналогичен управлению зажиганием сегментов 3,3 п при положительном напряжении,Овх5 7Оптоэлектронные элементы могут быть сформированы в элекгролюминесцентной плазменной или жццкокристаллнческой шкале.Предложенная схема оптоэлектронного индпсатора обеспечивает упрощение схемы, а также процессы изготовления и настройки, а эна. чит и его стоимости. 41165. 6выводы которых подключены к одним выводамоптоэлектронных сегментов, другие выводыпоследних подключены к источнику питающегонапряжения, и делитель напряжения, о т л и 5ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощенияконструкции, выводы делителя напряжениясоединены с попарно связанными эмиттернымивыводами одноименных транзисторов, взятыхиз противоположных рядов.Формула изобретения 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеОптоэлектронный индикатор электрических 1, Патент Великобритании Мо 1342859,величин, содержащий два усилителя, выходы , кл. 6 04 Н1974.которых связаны с базовыми выводами первого 2, Патент Франции . Нф 2162309,и второго ряда транзисторов, коллекторные 1 кл. 6 01 8 19/00, 1973.