Электроизмерительный прибор

О П И С А Н И Е и)940076ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоветскмкСоцмалмстмческмкРеспублик(5 )М. Кл. О 01 й 19/00 3 Ьеударстюный комнтет СССР аа делам нэобретеннй н еткрытнЯ.7 (088. 8) Дата опубликования описания 02.07.82 Е. 3. Каган, Г. Д, Лонинов, И. П. Гринберг, И. И. Ткачук, В. П, Горохов и В. А. Чорваткин -(54) ЭЛЕКТРОИЗЯЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации комбинированных устройств аналогового отображения информации.5Известен электроизмерительный прибор, содержащий электрооптическое вещество, размещенное между высоксомным и низкоомным линейными электродами, источник опорного напряжения, подключен-о ный параллельно высокоомному электроду, двуплечий преобразователь сопротивлений, крайние выводы которого соединены с выводами высокоомного электрода, а средний вывод - с низкоомным 15 электродом 11.Недостаток известного устройства определяется узким диапазоном рабочих температур, обусловленным сильной температурной зависимостью составных го элементов преобразователя сопротивлений.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электроизмерительный прибор, содержащий электрооптическое вещество, например, жидкий кристалл, размещенное между высокоомным и низкоомным линейными электродами, источник опорного напряжения,подключенный параллельно высокоомномуэлектроду, двуплечий фоторезистивныйпреобразователь сопротивлений, крайниевыводы которого соединены с выводамивысокоомного электрода а средний вывод - с низкоомным электродом, два источника светового излучения, установленных последовательно между клеммамипитающего блок вблизи соответствующихфоторезисторов преобразователя сопротивлений и соединенных общим выводомс входной шиной прибора 2. Недостаток устройства связан с невысокими эргономическими характеристиками, а именно: с большой потребляемой мощностью и значительными габаритами, которые предопределяются фактически одной и той же причиной - фазовыми ис 040076кажениями в жидкокристаллическом индикаторе.Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и уменьшение габаритов подобного устройства.5Поставленная цель достигается тем,что в электроизмерительном приборе,содержащем электрооптическое вещество,например жидкий кристалл, размещенноемежду высокьомным и низкоомным линейными электродами, источник опорногонапряжения, подключенный параллельновысокоомному электроду, двуплечий фоторезистивный преобразователь сопротивлений, средний вывод которого соединен снизкоомным электродом, два источникасветового излучения, установленных последовательно между клеммами питающе.го блока вблизи соответствующих фоторезисторов преобразователя сопротивленийи соединенных общим выводом с входнойшиной прибора, между крайними выводами,преобразователя сопротивлений и выводамивысокоомного электрода введены ЯС-цепочки, причем в качестве резисторов в них использованы фоторезисторы, каждый изкоторых оптически связан с одним изисточников светового излучения.Кроме того, каждая ЯС-цепочка выполнена параллельной либо последовательной, причем ее фотореэистор оптическисвязан с тем же источником световогоизлучения, что и фоторезистор преобразователя сопротивлений, последовательносоединенный в одном случае с даннойС-цепочкой, а в другом случае - с35соседней.На фиг. 1 изображен предлагаемыйприбор с параллельными КС-цепочками;на фиг, 2 - то же, с последовательными40КС-цепочками,В состав каждого устройства входятисточник 1 опорного напряжения, электрооптическое вещество (слой жидхого кристалла) 2, расположенное между высокоомным 3 и низкоомным 4 линейными45электродами, фоторезисторы 5 и 6 двуплечего преобразователя 7 сопротивлений,источники 8 и 9 светового излучения,ВС-цепочки, образованные фоторезисторами 10 и 11 и конденсаторами 12 и 13.5 фИсточники 8 и 9 светового излученияустановлены последовательно между клеммами 14 и 15 питающего блока и соединены общим выводом с входной шиной16. Оптическая связь источников 8 и 9 55осуществлена соответственно с фогорезисторами 5 и 6 преобразователя 7 сопротивлений и с фоторезисторами 10 и 11(фиг, 1), либо 11 и 10 (фиг. 2) ВС- цепочек, В первом варианте прибора фото- резисторы 10 и 11 соединены параллельно с конденсаторами 12 и 13, образуя параллельные БС-цепочки, а во втором варианте те же фоторезисторы и конденсаторы соединены последовательно друг с другом, в результате чего ВС-цепочки синтеэированы последовательными.После подачи питающего напряжения на клеммы 14. и 15, прибор оказывается подготовленным к работе. При этом на выходе источника 1 опорного напряжения возникает переменное напряжение, прикладываемое к высокоомному электроду 3 и через КС-цепочки 10-12 и 11-13 к преобразователю 7 сопротивлений. Под действием опорного напряжения источника 1 в слое жидкого кристалла 2 возникает оптический указатель, местоположение которого определяется потещиалом низкоомного электрода 4, который, в свою очередь, зависит от соотношения сопротивлений фоторезисторов 5 и 6 преобразователя 7 сопротивлений. Это соотношение определяется соотношением световых потоков источников 8 и 9 светового излучения. Входной сигнал, поступающий на шину 16, изменяет соотношение токов источников 8 и 9 и, следовательно, вызывает соответствующее перемещение оптического указателя. ВС-цепочки 10- 12 и 11-13 являются фазосдвигающими и служат для полной компенсации фазовых искажений, возникающих в точке нахождения оптического указателя. Величина и знак фазовых искажений зависят от местоположения оптического указателя, и, таким образом, от соотношения световых потоков источников 8 и 9. Поскольку фоторезисторы 10 и 11 оптически связаны в каком-либо сочетании с источниками 8 и 9, то одновременно с перемещением оптического указателя меняются и посточнные времени фазосдвигающих ЗС-цепочек, причем величины сопротивлений фоторезисторов 10 и 11 и емкостей конденсаторов 12 и 13 подобраны так, чтобы разность фазовых сдвигов обеих ВС-цепочек компенсировала бы фазовые искажения в любой точке нахождения оптического указателя. Фазовые искажения в жидком кристалле 2 меняют знак, проходя через нуль, когда оптический указатель находится на половине длины высокоомного электрода 3, т.е. когда сопротивление фоторезисторов 5 и 6 преобразователя 7 сопротивлений равны между собой и световые потоки от9400 источников 8 и 9 светового излучения одинаковы. Равенство световых потоков определяет равенство постоянных времени ВС-цепочек 10-12 и 11-13 и, следовательно, отсутствие компенсирующе го фазового сдвига.При нарушении равенства световых потоков, т.е. при смещении оптического указателя влево или вправо от середины, происходят противоположные изме О нения постоянных времени ВС-цепочек (если постоянная времени ВС-цепочки 10-12 возрастает, то для ВС-цепочки 11-13 она, наоборот, уменьшается), в результате чего возникает разность фазовых сдвигов напряжения, компенсирующая фазовые искажения в жидком кристалле.Возможность полной компенсации фазовых искажений позволяет повысить час тоту опорного напряжения от 35 - 150 Гц до 1 - 40 кГц и тем самым уменыцить вес и габариты, а также увеличить КПД источника опорного напряжения, Полная компенсация фазовых искажений позволя ет уменьшить мощность, рассеиваемую в устройстве, так как допускает значительное (в 5-10 раз) увеличение сопротивлений высокоомного электрода 3 и преобразователя 7 сопротивлений, 30 формула изобретения 76 6ний, средний вывод которого соединен с низкоомным электродом, два источника светового излучения, установленных последовательно между кле:ами питающего блока вблизи соответствующих фоторезисторов преобразователя сопротивлений и соединенных общим выводом с входной шиной прибора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и уменьшения габаритов, между крайними выводами преобразователя сопротивлений и выводами высокоомного электрода введены ВС-цепочки, причем в качестве резисторов в них использованы фоторезисторы, каждый из которых оптически связан с одним из источников светового излучения.2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем что каждая ВС-цепочка выполнена параллельной, причем ее фото- резистор оптически связан с тем же источником светового излучения, что и фоторезистор преобразователя сопротивлений, последовательно соединенный с данной ЯС-цепочкой.3. Прибор по и. 1, о т л и ч а ю - ш, и й с я тем, что каждая ВС-цепочка выполнена последовательной, причем ее фоторезистор оптически связан с тем же источником светового излучения, что и фоторезистор преобразователя сопротивлений, последовательно соединенный с соседней ВС-цепочкой.1. Электроизмерительный прибор, со 35 держащий электрооптическое вещество, например жидкий кристалл, размещенное между высокоомным и низкоомным линейными электродами, источник опорного напряжения, подключенный параллельно40 высокоомному электроду, двуплечий фоторезистивный преобразователь сопротивле 11 сточники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетел.".тво СССР М 664112 кл. б 01 В 19/00, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2762714/18-21,кл. б 01 В 19/10, 1979.