Шкальный индикатор напряжения

(19) (111 4 001 Н 19/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4.ИЯ обеобо ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЬ 1 ТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1242837, кл. С 01 Н 19/00, 1984Авторское свидетельство СССРВ 124763, кл. С 01 В 19/00, 198(54) ШКАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕН(57) Изобретение относится к элекроизмерительной технике. Цель изретения - повышение инФормативнои надежности устройства. Индикатсодержит амплитудно-временной прразователь 1, светоизлучающую шклу 3, каждая из И последовательнтически связанных ячеек 4, 44 И которой состоит из Фототирист 15 и 16, светодиодов 17 и 18 связии индикационного светодиода 28 красного свечения, триггер 5, элементыИ-НЕ 6 и 7, генератор 12 импульсов,запускающий светодиод 13. Введениев каждую ячейку 4, 4.4 И Фототиристоров 24, 25, светодиодов 26 и27 связи и индикационного светодиода29 зеленого свечения, а также введение в устройство элемента НЕ 19, новых электрических и оптических связей обеспечивает отображение входного сигнала нарастающей световой полоской зеленого цвета, движущимсяФронтом которой является красная метка, и запоминание результата измере -ния в виде положения красной светящейся метки Кроме того В устройстве исключена возможность необнуления шкалы 3 при поступлении новоговременного интервала с выхода преобразователя 1.ил,Изобретение относится к электроизмерительной технике.Цель изобретения - повышение информативности и надежности устройства.На чертеже представлена функциональная схема шкального индикаторанапряжения,Устройство содержит амплитудновременной преобразователь 1 (АВП),вход которого подключен к входнойшине 2, светоизлучающую шкалу 3, состоящую из И последовательно оптически связанных ячеек 4 4., 4 ц, 15триггер 5, первый и второй элементыИ-НЕ 6 н 7, первый и второй ограничительнье резисторы 8 и 9, Вход 10 установки в "единицу" триггера 5 подключен к выходу преобразователя 1, 20счетный вход 11 - к выходу генератора 12 импульсов, прямой выход - кпервому входу элемента И-НЕ 6, инверсный выход - к первому входу элемента И-НЕ 7, вторые входы элементов 25И-НЕ 6 и 7 соединены с выходом преобразователя 1 и катодом запускающего светодиода 13, анод которого подключен через резистор 8 к источнику14 питания, Каждая из ячеек 4 . 4 щ 30включает в себя первый фототиристор15, последовательно согласно соеди. ненные второй фототиристор 16 и первый и второй светодиоды связи 17 и18, Запускающий светодиод 13 оптически связан с фототиристором 16 первойячейки 4, фототиристоры 16 каждойпоследующей ячейки оптически связаныс первыми светодиодами 17 каждой предыдущей ячейки, Кроме того, устройст во содержит элемент НЕ 19, третий,четвертый, пятый и шестой ограничительные резисторы 20-23 и в каждойячейке 4, . 4 к - третий и четвертыйфототиристоры 24 и 25, третий и четвертый светодиоды связи 26 и 27,первый индикационный светодиод 28 красного свечения и второй индикационныйсветодиод 29 зеленого свечения.Оптические выходы светодиодов 28 и 29каждой ячейки объединены между собой,а их объединенные аноды подключенык источнику 14 питания, Катоды светодиодов 28 каждой ячейки 4,4 я соединены с анодами фототиристоров 15 и светодиодов 26, катоды55которых подключены к анодам фототиристоров 24, катоды которых подключены к анодам светодиодов 27. Катоды светодиодов 29 каждой ячейки 4,.. ,4подключены к анодам фототиристоров 25. Катоды фототиристоров 16 каждой нечетной ячейки 4, 4 ,4и светодиодов 27 каждой четной яч ейки 4 , 4 4 я подключ ены через резистор 20 к выходу элемента И-НЕ 6, Катоды фототиристоров 16 каждой четной ячейки 4, 4,4 .и светодиодов 27 каждой нечетной ячейки 4 44, подключены через резистор 21 к выходу элемента И-НЕ 7, Катоды фототиристоров 15 каждой ячейки 4,4 подключены через резистор 22 к выходу преобразователя 1. Катоды фототиристоров 25 каждой ячейки 4,4 подключены через резистор 23 к выходу элемента НЕ 19,вход которого подключен к выходу преобразователя 1 . Аноды светодиодов 17 каждой ячейки 44 через резистор 9 подключены к источнику 14 питания, Светодиод 18 каждой последующей ячейки оптически связан с фототиристором 24 каждой предыдущей ячейки, светодиод 26 каждой последующей ячейки оптически связан с фототиристором 25 каждой предыдущей ячейки, а фототиристор 15 каждой ячейки оптически связан со светодиодом 27 этой же ячейки.Шкальный индикатор напряжения функционирует следующим образом,В начальный момент времени триггер 5 находится в единичном состоянии за счет того, что с выхода АВП 1 на установочный вход 10 триггера 5 подается уровень логического 0" потенциала, Логический "0" с выхода АВП 1 подается также на катод запускающего светодиода 13 и на вторые входы элементов И-НЕ 6 и 7, в результате чего на выходах элементов И-НЕ 6 и 7 присутствуют логические "1", которые через ограничительные резисторы 20,21 поддерживают фототиристоры 16,24 ячеек 4,4 н светоизлучающей шкалы 3 в обратно смещенном состоянии. Фототиристоры 15 и 25 также находятся в непроводящем состоянии, так как светодиоды 27 и 17 ячеек 4,4не излучают света.Таким образом, в начальном состоянии ячейки 4,4 ц светоизлучающей шкалы 3 не возбуждены, а запускающий светодиод 13 излучает свет на фототиристор 16 первой ячейки 43145На вход щкапьного индикатора поступаетнапряжение АВП 1 преобразует амплитуду напряжения вв временной интервал, представляемый в виде длительности присутствия логической "1" на его выходе подаваемый на установочный вход 10 триггера 8, на катод светодиода 13, резистор 22 на катоды Фототиристоров 15, а также на вход элемента НЕ 19, с выхода которого сигнал логического "О"через резистор 23 подается на катоды Фототиристоров 25. Светодиод 13 гаснет фототиристор 6 первой ячейки 4, переходит в проводящее состояние, светодиоды 17 и 18 этой ячейки излучают свет за счет того, что на выходе элемента И-НЕ 6 присутствует логический "О" на катодах Фототиристоров 16 всех нечетных ячеек 4 4..4 м, и на ка- тодах светодиодов 27 всех четных ячеек 4 444 нС приходом первого импульса с выхода генератора 12,на счетный вход 11 триггер 5 перекидывается в нулевое состояние, что приводит к появлению логического "О" на выходе элемента И-НЕ 7, на выходе элемента И-НЕ 6 появляется логическая "1". Фототиристор 16 второй ячейки 4 переходит в проводящее состояние, так как на него подается оптический сигнал от светодиода 17 первой ячейки 4 а Фототиристор 16 первой ячейки 4, переходит в обратно смещенное состояние, т.е. светодиоды 17, .18 второй ячейки 4 начинают излучать свет, а первой ячейки 4 гаснут. Светодиод 18 второй ячейки 4 излучает свет на фото 2тиристор 24 первой ячейки, в результате чего он переходит в проводящее состояние, т.е. в двухцветном индикационном светодиоде первой ячейки 4 образованном светодиодами 28 и 29, светится светодиод 28 с красным цветом свечения. Излучают свет и светодиоды 26 и 27, так как через них и резистор 21 от источника 14 питания к выходу элемента И-НЕ 7 протекает ток.С приходом второго импульса на вход 11 в проводящее состояние переходит Фототиристор 16 третьей ячейки 4 после чего в проводящее состоянйе переходит Фототиристор 24 второй ячейки 4 и светодиод 28 с красным цветом свечения этой ячейки излучает свет. Затем в проводящее состояние 1608переходит Фототиристор 25 первойячейки 4 так как светодиод 26 второй ячейки 4 подает на него опти 2ческий сигнал, а на его катоде присутствует логический "0". В двухцветном индикационном светодиоде первой ячейки 4 будет светиться светодиод 29 с зеленым цветом свечения,так как через него фототиристор 25,и резистор 23 от источника 14 питания к выходу элемента НЕ 19 протекает ток, Светодиод 28 с красным цветом свечения ячейки 4, гаснет.15 На временные параметры индикатора накладываются следующие ограниче- ния 3(., сТ Тс.маис-" -цгде Т - период следования импульсов генератора 12;с - наименьшая длительностьвременного интервала навыходе АВП 1;25- максимальное время переключения одного фототиристора.С приходом третьего импульса, впроводящее состояние переходит фототиристор 16 четвертой ячейки 44 излучает свет светодиод 28 третьейячейки 4 с красным цветом свечения и светодиоды 29 первой и второйячеек 4 4 с зеленым цветом све 35 ченияЕсли до прихода четвертого импульса на вход 11 на выходе АВП 1 появляется логический "0", то в возбужденном состоянии находится светоди 40 од 28 третьей ячейки 4 с краснымцветом свечения, так как светодиод27 ячейки 4 излучает свет на Фототиристор 5 . по приходу логического "О на катод этого Фототиристора,45который переходит в проводящее состояние, т.е. ток протекает черезсветодиод 28, Фототиристор 15, резистор 22 от источника 14 питания к выходу АВП 1,50Таким образом, по окончании временного интервала на выходе АВП 1 происходит запоминание индицируемой информации в виде красного светового пятна,При появлении нового временногоинтервала на выходе АВП 1 все ячейки 4, 4 светоизлучающей шкалы 3 гасятся, запускающий снетоди51 ЮЯ35 Формула изобретения45 11 кальный индикатор напряжения, содержащий амплитудно-временной преобразователь, вход которого подключен к входной шине индикатора, вы-ход; - к входу установки в "1 " триггера, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, прямой выход - к первому входу первого элемента И-НЕ, инверсный выход - к первому входу второго элемента И-НЕ, вторые входы элементов И-НЕ соединены с выходом амплитудно-временного преобразователя и катодом запускающего светодиода, анод кото 50 55 од 13 нозбуждается, после чего сприходом импульсов на счетный вход11 триггера 5 описанные процессы повторяются, 5На шкале 3 наблюдается увеличивающаяся полоса с зеленым цветом свечения, фронт которой ограничиваетсясветовым пятном с красным цветом свечения, скорость перемещения которого, 1 Оа следовательно, и точность измерения входного напряжения зависят отпериода следования импульсов с выхода генератора 2,Индикационные светодиоды 28 и 29 15конструктивно могут быть выполненыв одном корпусе и представляют в совокупности один светодиод с двумяцветами свечения (красным и зеленым).Таким образом, фотображаемый сигнал напряжения представляется нарастанием полоски зеленого свечения,движущимся фронтом которой являетсякрасное световое пятно, а запоминание результата измерения представляется в виде одного светового пятна с красным свечением, т.е. отображение режима измерения сигнала отличается от режима его запоминанияразличными цветами свечения и формами представления, что расширяет информационные воэможности индикатора,Кроме того, в индикаторе исключена возможность необнуления ячеек шкалы н момент поступления нового временного интервала с выхода амплитудно-нременного преобразования в томслучае, когда в режиме памяти находилась счетная ячейка, за счет развязки по оптическим входам всех фототиристоров ячеек шкалы, что повышает надежность индикатора. рого подключен через первый ограничительный резистор к источнику питания, первый вывод второго ограничительного резистора подключен к источнику питания, светоизлучающуюшкалу, каждая из И ячеек которойвключает в себя первый фототиристор,первый индикационный светодиод и последовательно и согласно соединенныевторой фототиристор и первый и второй светодиоды связи, запускающийсветодиод оптически связан с вторымфототиристором первой ячейки, вторыефототиристоры каждой последующейячЕйки оптически связаны с первымисветодиодами связи каждой предыдущей ячейки, отличающийсятем, что, с целью повышения информативности и надежности индикатора, внего введены элемент НЕ, четыре дополнительных ограничительных резистора, в каждую ячейку светоизлучающей шкалы включены третий и четвертый прототиристоры, третий и четвертый светодиоды связи и второй индикационный светодиод, причем оптические выходы первого и второго индикационных светодиодов каждсй ячейкиобъединены между собой, а. их объединенные аноды подключены к источникупитания, катоды первых индикационныхсветодиодов каждой ячейки: соединеныс анодами первых фототиристоров итретьих светодиодов, снязи, катодыкоторых подключены к анодам третьихфототиристоров, катоды которых подключены к анодам четвертых светодиодов связи, катоды вторых индикационных светодиодов каждой ячейки подключены к анодам четвертых фототиристоров, катоды вторых фототиристоров каждой нечетной ячейки и четвертых светодиодов связи каждой четнойячейки подключены через третий ограничительный резистор к выходу первого элемента И-НЕ, катоды вторых фототиристоров каждой четной ячейкии четвертых светодиодов связи каждойнечетной ячейки подключены черезчетвертый ограничительный резисторк выходу второго элемента И-НЕ, катоды первых фототиристорон каждойячейки подключены через пятый ограничительный резистор к выходу амплитудно-временного преобразователя,катоды четвертых фототиристорон каж-дой ячейки подключены через шестойограничительный резистор к выходу7 1451608 8элемента НЕ, вход которого подклю- тором каждой предыдущей ячейки, тречен к выходу амплитудно-временного тий светодиод связи каждой последую- преобразователя, аноды первых свето- щей ячейки оптически связан с четвер- диодов связи каждой ячейки соединены тым Фототиристором каждой предыдуВс вторым выводом второго ограничи- щей ячейки, первый Фототиристор кажтельного. резистора, второй светодиод дой ячейки, оптически свяяан с четсвязи каждой последующей ячейки оп- вертим светодиодом этой же ячейки, тически связан с третьим ФототирисСоставитель С.Рыбин Редактор И.Сегляник , Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга Ч Заказ 7076/43 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4