Устройство для исследования жидкокристаллических индикаторов

Устройство для исследования жидкокристаллических индикаторов

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для исследования жидкокристаллических индикаторов(ЖКИ). Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Цель достигается тем, что устройство для исследования ЖКИ, содержащее источник 1 питания света, лампу 2 подсветки, фотоэлектронный умножитель 5, источник 4 высокого напряжения, генератор 13 прямоугольных импульсов и два ключа 14, 15, дополнительно содержит два дифференцирующих блока 6,7, два диода 17,18, два счетчика 8,9, делитель 10, формирователь 16 импульсов, третий ключ 11 и источник 12 пилообразного напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство для исследования жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ), которое содержит источник питания света, лампу подсветки, помещенную в светонепроницаемый корпус, источник высокого напряжения, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), два ключа, осциллограф, гальванометр, генератор прямоугольных импульсов, генератор синусоидальных напряжений звуковой частоты, универсальный источник постоянного напряжения, причем выход источника питания света соединен с входом лампы подсветки, выход источника высокого напряжения - с входом ФЭУ, выход которого соединен с входом первого ключа, первый выход первого ключа соединен с входом осциллографа, второй вход осциллографа - с выходом второго ключа и с входом ЖКИ, второй выход первого ключа соединен с входом гальванометра, первый вход второго ключа - с выходом генератора прямоугольных импульсов, второй вход второго ключа соединен с выходом генератора синусоидальных напряжений звуковой частоты, а третий вход - с выходом универсального источника постоянного напряжения.

Недостатком прототипа является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что устройство для исследования ЖКИ, содержащее источник питания света, лампу подсветки, ФЭУ, источник высокого напряжения, генератор прямоугольных импульсов и два ключа, дополнительно содержит два дифференцирующих блока, два диода, два счетчика, делитель, формирователь импульсов, третий ключ и источник пилообразного напряжения, причем выход источника питания света соединен с входом лампы подсветки, выход источника высокого напряжения - с входом ФЭУ, выход ФЭУ соединен с входом первого дифференцирующего блока, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего блока, выход второго дифференцирующего блока соединен с анодом первого и с катодом второго диодов, выход генератора прямоугольных импульсов - с входами первого и второго ключей, выход источника пилообразного напряжения соединен с входом ЖКИ, выход третьего ключа соединен с входом источника пилообразного напряжения, с входом формирователя импульсов, с первыми управляющими входами первого и второго ключей, катод первого диода соединен с вторым управляющим входом первого ключа, анод второго диода - с вторым управляющим входом второго ключа, выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и второго счетчиков, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, вход третьего ключа является входом "Пуск" устройства, а выход делителя - выходом устройства.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемое устройство для исследования ЖКИ отличается наличием новых блоков: двух дифференцирующих блоков, двух счетчиков, двух диодов, делителя, генератора импульсов, третьего ключа и источника пилообразного напряжения и их связями с другими блоками. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

При введении новых блоков с их указанными связями с остальными блоками устройства проявляются новые свойства, что приводит к повышению быстродействия. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенное отличие".

На фиг. 1 представлена схема устройства для исследования ЖКИ; на фиг.2 показаны эпюры напряжений на выходах блоков, где а - сигнал на выходе источника пилообразного напряжения, б - сигнал на входе ФЭУ, в - сигнал на выходе первого дифференцирующего блока, г - сигнал на выходе второго дифференцирующего блока, д - сигнал на выходе генератора прямоугольных импульсов, е - сигнал на выходе первого ключа, ж - сигнал на выходе второго ключа.

Устройство для исследования ЖКИ содержит источник 1 питания света, лампу 2 подсветки, ЖКИ 3, источник 4 высокого напряжения, ФЭУ 5, первый 6 и второй 7 дифференцирующие блоки, первый 8 и второй 9 счетчики, делитель 10, третий ключ 11, источник 12 пилообразного напряжения, генератор 13 прямоугольных импульсов, первый 14 и второй 15 ключи, формирователь 16 импульсов, первый 17 и второй 18 диоды. Выход источника 1 питания света соединен с входом лампы 2 подсветки, выход источника 4 высокого напряжения - с входом ФЭУ 5. Выход ФЭУ 5 соединен с входом первого дифференцирующего блока 6, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего блока 7. Выход второго дифференцирующего блока соединен с анодом первого диода 17 и с катодом второго диода 18. Вход первого счетчика 8 соединен с выходом первого ключа 14, а выход - с первым входом делителя 10. Второй вход счетчика 8 соединен с вторым входом второго счетчика 9, и с выходом формирователя 16 импульсов. Вход второго счетчика 9 соединен с выходом второго ключа 15 , а выход - с вторым входом делителя 10. Выход третьего ключа 11 соединен с входом источника 12 пилообразного напряжения, с входом формирователя 16 импульсов и с первыми управляющими входами первого 14 и второго 15 ключей. Выход источника пилообразного напряжения соединен с ЖКИ 3, выход генератора 13 прямоугольных импульсов - с входами первого 14 и второго 15 ключей. Катод первого диода 17 соединен с вторым управляющим входом первого ключа 14, анод второго диода 18 - с вторым управляющим входом второго ключа 15.

Устройство для исследования ЖКИ работает следующим образом.

В начальный момент времени первый 14 и второй 15 ключи находятся в разомкнутом состоянии. Поэтому импульсы, вырабатываемые генератором 13 прямоугольных импульсов (фиг.2д), не поступают на входы счетчиков 8 и 9. Сигналом "Пуск" замыкается тpетий ключ 11, с выхода которого сигнал разрешения поступает на вход источника 12 пилообразного напряжения. Этот же сигнал замыкает ключи 14 и 15. С поступлением сигнала разрешения на вход источника 12 пилообразного напряжения он начинает вырабатывать пилообразное напряжение (фиг.2а). Пилообразный сигнал поступает на вход исследуемого ЖКИ 3, в результате меняется контрастность ЖКИ. Так как поверхность ЖКИ 3 равномерно освещена лампой 2 подсветки и он оптически связан с ФЭУ 5, то в результате из-за изменения контрастности ЖКИ 3 на выходе ФЭУ 5 получается сигнал, пропорциональный изменению контрастности ЖКИ (фи.2б). Одновременно с вырабатыванием пилообразного напряжения источником 12 через ключи 14 и 15 импульсы с генератора 13 начинают поступать на входы первого 8 и второго 9 счетчиков, которые обнулены коротковременным импульсов, вырабатываемым одновибратором по сигналу "Пуск". Сигнал с выхода ФЭУ 5 поступает на вход первого дифференцирующего блока 6. Выходной сигнал (фиг.2в) первого дифференцирующего блока поступает на вход второго дифференцирующего блока 7, на выходе которого получается сигнал, показанный на фиг.2г. Положительная часть этого сигнала, пройдя через диод 17, размыкает первый ключ 14. Таким образом, первый счетчик считает прямоугольные импульсы за время Т₁, т.е. с момента поступления сигнала "Пуск" до момента размыкания первого ключа 14, Второй, т.е. отрицательный, сигнал с выхода второго дифференцирующего блока 7, пройдя через второй диод 18, размыкает второй ключ 15. Второй счетчик 9 считает прямоугольные импульсы за время Т₂, т.е. с момента поступления сигнала "Пуск" до момента размыкания второго ключа 15. Сигнал, поступающий на вход первого счетчика с выхода первого ключа 14, показан на фиг.2е, а сигнал на выходе второго ключа 15 показан на фиг.2ж. На делителе 10 содержимое второго счетчика 9 делится на содержимое первого счетчика 8, в результате на выходе делителя получают t₂/t₁. Теперь посмотрим, каким показателем является это соотношение. Для ЖКИ существует коэффициент четкости , который определяется формулой = U_н/U_п где U_п - пороговое напряжение (фиг.2б); U_н - напряжение насыщения ЖКИ (фиг.2б).

Как видно из фиг.2, t₁ U_п; t₂ U_н, откуда = U_н/U_п = t₂/t₁.

Таким образом, соотношение t₂/t₁ является коэффициентом четкости ЖКИ.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет за очень короткое время t₂ определить коэффициент четкости ЖКИ, так как в прототипе этот коэффициент определяется путем измерения U_п и U_н в отдельности и определения их соотношения в отдельности.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ, содержащее источник питания света, выход которого соединен с входом лампы подсветки, оптически связанный с жидкокристаллическим индикатором фотоэлектронный источник, два ключа высокого напряжения, соединенных с входом питания жидкокристаллического индикатора, генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два дифференцирующих блока, два счетчика, делитель, третий ключ, формирователь импульсов, источник пилообразного напряжения, два диода, причем выход жидкокристаллического индикатора соединен с входом первого дифференцирующего блока, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего блока, выход последнего соединен с анодом первого и катодом второго диодов, катод первого диода соединен с вторым управляющим входом первого ключа, анод второго диода - с вторым управляющим входом второго ключа, выход источника пилообразного напряжения - с входом жидкокристаллического индикатора, вход - с выходом третьего ключа, с первыми управляющими входами первого и второго ключей и с входом формирователя импульсов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом второго ключа, выходы первого и второго ключей соответственно соединены с входами первого и второго счетчиков, выходы счетчиков - с соответствующими входами делителя, вход третьего ключа является входом "Пуск", а выход делителя - выходом устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2