Показывающее дискретно-аналоговое устройство

Показывающее дискретно-аналоговое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнл

Республик ()935800 (61) Дополнительное к авт. свна-ву (5l }М. Кл. (22)Заявлено 23.10.80 (21) 2995611/18-21 ! с присоединением заявки .%

С 01 R 19/00

Гевудлрстввллыб кемлтат.

СССР ло делам лзввретеклл н еткРытл% (23) Приоритет

Опубликовано1$.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования OAHcBHH$l 15. 06. 82 (53) УДК 621 ° З11. .7(088.8) /

В.Е. Воронов, Н.Г. Левченко, С.А. Литвинчук и В.H. Чернов (72) Авторы изобретения

Витебский завод электроизмерительных приборов им. 60-летия Великого Октября (71) Заявитель (54) ЛОКАЗЫВАКМЦЕЕ ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к приборо.строению, в частности к электроизмерительным приборам с электрооптическими шлаками (электролюминесцентными, жидкокристаллическими, катодо- . люминесцентами и другими), и может быть использовано для измерения напряжения постоянного тока или другой физической величины, преобразо-. ванной в напряжение.

Известен показывающий электроизмерительный прибор, содержащий входные зажимы, параллельно которым под" соединен резистивный делитель напряжения, точка соединения каждого иэ резисторов которого подключена к

15 базе соответствующего транзистора,а также электролюминесцентные ячейки (сегменты), количество которых соответствует количеству используемых

20 транзисторов, при этом каждая из ячеек включена между одной из шин питания возбуждения ячеек и коллектором своего транзистора, эмиттерные цепи транзисторов соединены с источником опорного напряжения (1).

Недостатками указанного прибора являются низкая точность измерений, информационная избыточность показаний, определяемых в нем по длине светящегося столбика.

Наиболее близким к предлагаемому является показывающее дискретноаналоговое устройство, состоящее из резистивного делителя напряжения, источника опорного напряжения, подключенного параллельно делителю, транзисторов, работающих как компараторы и количество которых соответ ствует количеству светоизлучающих сегментов электрооптической шкалы, каждый из светоизлучающих сегментов включен между коллекторами соответствующих двух рядом расположенных транзисторных переключателей -базо- вые цепи транзисторов с ограничивающими базовйми резисторами соединены

I в одну общую точку, на которую пода93580

Ц «(О + До

U„„<+ И, где UO

19 18 ется измеряемое напряжение, т.е. переключающие устройства связаны с одним из входов устройства в целом.

Кроме того, переключающие устройства соединены с отводами делителя опорного напряжения 2).

К недостаткам данного устройства относятся низкая точность измерений, невозможность подключения сильноточной электрооптической шкалы, имеющей общий вывод.

Цель изобретения — повышение точности.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее электрооптическую шкапу, выполненную в виде ряда светоиэлучающих сегментов, одним электродом подключенного к потенциальному выводу источника возбуждения, второй вывод которого соединен щ с корпусом, реэистивный делитель напряжения, подключенный к источнику опорного напряжения, и коммутирующие транзисторы по числу светоизлучающих сегментов, базы которых через соот- z5 ветствующие резисторы соединены .с входом устройства, а эмиттеры — с соответствующими разнопотенциальными выводами резистивного делителя, введены по два дополнительных транзистора на каждый светоизлучающий сегмент, один из которых инвертирующий, причем базы инвертирующих дополнительных транзисторов через соответст вующий введенный в устройство резистор подключены к входу устройства, их коллекторы соединены с базами соответствующих вторых дополнительных транзисторов, коллекторы которых соединены с вторыми электродами соответствующих светоизлучающих сегментов а эмиттеры — с коллекторами соответствующих коммутирующих транзисторов, причем эмиттеры инвертирующих дополнительных транзисторов соедичены с соответствующими разнопотенциальными выводами резистивного делителя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройс-ва.

Устройство содержит светоизлучающие сегменты 1-3, общий вывод .которых подключен к источнику 4 возбужде. ния, а раздельные выводы — к коллекторам дополнительных транзисторов

Причем эмиттеры последних соеди55 няются с коллекторами коммутирующих транзисторов 8-10, а базы — с коллекторами поп лнительных инвертирующих транзисторов 11-13. Эмиттеры же ком0 ф мутирующих транзисторов 8-10 и дополнительных инвертирующих транзисторов

11-13 подключены к разнопотенциальным выводам 14-19 реэистивного делителя

20-26 напряжения источника 27 опорного напряжения. Базы дополнительных инвертирующих транзисторов 11-13 через резисторы 28-33 соединены со входной клеммой 34.

Устройство работает следующим образом.

Светоизлучающие сегменты 1-3 включаются, если открыты дополнительные транзисторы 5-7, причем сегменту 1 соответствует транзистор 5 и т.д.

Так как к коллекторам дополнительных инвертирующих транзисторов 11-13 подключены базы, а к коллекторам коммутирующих транзисторов 8-10 — эмиттеры дополнительных транзисторов 5-7, то последние открыты только при наличии токов коллекторов транзисторов

8 13. Ток от источника 27 опорного напряжения вызывает на каждом резисторе делителя 20-26 падение напряжения, а разность потенциалов между эмиттерами транзисторов 13 и 10 (выводы., 16 и 19), 12 и 9 (выводы 15 и

18), ll и 8 (выводы 14 и 17) определяется соответственно суммой падения напряжения на резисторах 25, 24, 23, 24, 23, 22, 23, 22, 21, равной Л U.

В исходном состоянии, когда входное напряжение U> равно нулю, разность потенциалов между выводом 34 и эмиттерами транзисторов 8-13 (выводы 14-19) отрицательна. Следовательно, коммутирующие транзисторы

8- 10 закрыты, а дополнительные инвертирующие транзисторы 11-13 открыты.

Условие отпирания, описанное выше, хотя бы одного из дополнительных транзисторов 5-7 не выполняется,значит и ни один из светоизлучающих сегментов не включен.

При увеличении входного напряжения до величины, большей напряженная отпирания коммутирующего транзистора

10, но меньшей, чем напряжение отпирания транзистора 9, т.е. минимальное значение напряжения база-эмиттер транзистора, при коTAðîì возникает ток базы, напряжения на соответс..вующих выводах рези:тивного делителя напрв:<ения, 935800 транзистор 10 откроется. Открыт и до1 полнительный инвертирующий транзистор 13, т.е. выполняется условие отпирания дополнительного транзистора 7 и светоизлучающий сегмент 3

5 включается.

Новое увеличение входного напряжения U> вызывает отпирание коммутирующего транзистора.9, и следовательно, включается светоизлучающий сегмент 10

2. Причем, если в этом случае входное напряжение отличается от напряжения отпирания коммутирующего транзистора 10 меньше, чем на величину дО т.е. 15 ют

3 - (" 19 формула изобретения

- Показывающее дискретно-аналоговое устройство, содержащее электрооптическую шкалу, выполненную в виде ряда светоизлучающих сегментов, одним электродом подключенного к потенциальному выводу источника возбуждения,второй вывод которого соединен с корпусом, резистивный делитель напряжения, подключенный к источнику опорного напряжения, и коммутирующие транзисторы

55,по числу светоизлучающих сегментов, базы которых через соответствующие резисторы соединены с входом устройства, а эмиттеры - с соответствующими разнопотенциальными выводами ре4О ЗИСтиВНОГО ДЕЛителя, о т л и Ч а Ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введены по два дополнительных транзистора на каждый светоизлучающий сегмент, один из кото45 рых инвертирующий, причем базы инвертирующих дополнительных транзисторов через соответствующий введенный в устройство резистор подключены к входу устройства, их коллекторы

5р соединены с базами соответствующих вторых дополнительных транзисторов. коллекторы которых соединены с вторыми электродами. соответст.вующих светоизлучающих сегмен-

55 тов, а эмиттеры - с коллекторами соответствующих коммутирующих транзисторов, причем эмиттеры инвертирующих дополнительных транзисторов соединены с соответствующими разнопотенто включаются одновременно светоиэлучающие сегменты 2 и 3. Если же входное напряжение отличается от напряжения отпирания транзистора 10 больше, чем на величину д0, т.е.

0,4ъ,(О, + Оо) + аО, то дополнительный инвертирующий транзистор 13 закроется и светоизлучающий сегмент 3 выключится, а будет включен лишь один сегмент 2.

При дальнейшем увеличении входного напряжения на электрооптической шкале высвечивается либо один, либо два рядом расположенных светоизлучающих сегмента, обеспечивая при этом считывание показаний

Можно показать, что класс точности предлагаемого устройства выше, чем у известного.

Очевидно, что дискретность отсчета шкалы, состоящей из т1 светоизлучающих сегментов в случае их поочередного включения, как в известном

fqA ком устройстве равна 5 А =

100 где Ано - предел измерения, класс точности известного ю устройства.

Откуда д A 100

A ox (1)

В предлагаемом устройстве дискретность шкалы в два раза меньше, так как показания считываются не только по одной отметке, но и по двум рядом расположенным — - 100 т = (г)

Н01б где - класс точности предлагаемого устройства. б

Из формул (1) и (2) получаМ - ос т (т = а1 или т =

НОЯ НОМ l

Т.е. в предлагаемом показывающем дискретно-аналоговом устройстве класс точности повышается в два раза без дополнительного увеличения числа светоизлучающих сегментов на электрооптической шкале.

Предлагаемое изобретение предполается использовать при создании оптоэлектронных, жидкокристаллических, светодиодных, электролюминесцентных приборов. Оно найдет применение в приборах, рассчитанных для эксплуатации в условиях повышенной вибрации

Ф и тряски,авиация, автомобилестроение и т.д.).

935800

НИИИ!1И Заказ 4199144 Тираж 717 Подписное цнлиал ППП нПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Виальными выводами резистивного делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Я

1. Авторское свидетельство СССР

4 437973 кл. G 01 R 19/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

V 659968, кл. G 01 R 19/00, 1977.