CS218995B1

CS218995B1 - Wiring for DC voltage indication, especially for battery voltage indication

Info

Publication number: CS218995B1
Application number: CS158681A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Lanka; Vaclav Malec
Original assignee: Zdenek Lanka; Vaclav Malec
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-03-05
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká zapojení pro indikaci stejnosměnnéhio napětí, zejména pro indikaci napětí akumulátorových baterii, kde řeší optickou 'Signalizaci dodržení a překročení požadovaného napěťového rozmezí s přesností nejméně jednoho procenta. Problém je řešen paralelním připojením odporového děliče napětí a zdroje referenčního napětí ke vstupu, přičemž výstupy děliče a zdroje jsou napojeny na vstupy převodníku napětí-střída impulsů, k jehož výstupu je připojen opticky signalizační člen.The invention relates to a circuit for indicating DC voltage, in particular for indicating the voltage of accumulator batteries, where it solves the optical 'Signaling of compliance with and exceeding the required voltage range with an accuracy of at least one percent. The problem is solved by connecting a resistive voltage divider and a reference voltage source to the input in parallel, with the outputs of the divider and source being connected to the inputs of a voltage-pulse converter, to the output of which an optical signaling element is connected.

Description

Předmětem vynálezu je zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí, zejména pro indikaci napětí akumulátorových baterií, kde řeší přesno-u optickou signalizaci dodržení a překročení požadovaného napěťového rozmezí.The subject of the invention is a circuit for indicating DC voltage, in particular for indicating the voltage of accumulator batteries, where it solves precisely optical signaling of keeping and exceeding the required voltage range.

Dosud známá zapojení indikace stejnosměrného- napětí používají tranzistorových indikátorů s luminiscenčními diodami, které svícením a nesvícením signalizují stav dodržení a překročení požadovaných napěťových rozmezí, jiná známá zapojení indikují stejnosměrné napětí připojením jednoduchých ručkových měřicích přístrojů. Nepřesnost indikace těchto zapojení činí až několik procent měřeného napětí. Elektronkové voltmetry dosahují požadované přesnosti značně složitým zapojením.Previously known DC-voltage wiring uses transistor indicators with luminescent diodes, which, when lit and unlit, indicate the state of compliance and exceeded desired voltage ranges, other known wiring indicate DC voltage by connecting simple hand-held meters. The inaccuracy of the indication of these connections is up to several percent of the measured voltage. Vacuum tube voltmeters achieve the required accuracy with a very complex circuit.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje v převážné míře zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí, zejména pro indikaci napětí akumulátorových baterií, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke vstupu je paralelně připojen odporový dělič napětí a zdroj referenčního napětí, přičemž výstupy děliče a zdroje jsou napojeny na vstupy převodníku napětí-střída impulsů, k jehož výstupu je připojen opticky signalizační člen.The above-mentioned drawbacks overcome largely the wiring for indicating the DC voltage, in particular for the battery voltage indication, according to the invention, which consists in that a resistor voltage divider and a reference voltage source are connected in parallel with the divider outputs and sources connected. to the inputs of the voltage-to-pulse converter, to whose output an optically signaling element is connected.

Hlavní výhodou zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí podle vynálezu je vysoká přesnost c-ptické signalizace, dodržení požadovaného napěťového rozmezí, která dosahuje nejméně jedno procento měřeného stejnosměrného* napětí. Použitím tří zapojení podle vynálezu, nastavených podle požadavků na povolená rozmezí jmenovitého napětí, konzervačního' napětí a plynovacího· napětí, lze zjistit okamžitě současný stav akumulátorové baterie. Další podstatnou výhodou zapojení podle vynálezu je jeho použitelnost v případech, kdy je potřeba přesně opticky signalizovat dosažení určitého stejnosměrného napětí s povolenými malými tolerancemi.The main advantage of the DC voltage indication circuit according to the invention is the high accuracy of the c-pt signaling, maintaining the required voltage range, which reaches at least one percent of the measured DC voltage. By using three connections according to the invention, set according to the requirements for the permitted ranges of nominal voltage, preservation voltage and gassing voltage, the current state of the accumulator battery can be determined immediately. Another important advantage of the circuitry according to the invention is its applicability when it is necessary to precisely optically signal the achievement of a certain DC voltage with small tolerances allowed.

Příklad zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí, zejména pro indikaci napětí akumulátorových baterií, podle vynálezu, je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je blokové schéma zapojení podle vynálezu, na obr. 2 je příklad zapojéní a na obr. 3 je grafické znázornění průběhu střídy v závislosti na vstupním napětí.An example of a wiring for indicating the DC voltage, in particular for indicating the voltage of the accumulator batteries according to the invention, is shown in the attached drawing, where Fig. 1 is a block diagram of the invention, Fig. 2 shows an example of wiring and Fig. 3 duty cycle depending on the input voltage.

V zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí je ke vstupu 1 paralelně připojen odporový dělič 2 napětí a zdroj 3 referenčního napětí, přičemž výstupy děliče 2 a zdroje 3 jsou napojeny na vstupy převodníku 4 napětí-střída impulsů, k jehož výstupu je připojen opticky signalizační člen 5« Výstup děliče 2 tvořeného odpory 6, 8* je s paralelně připojeným zpožďovacím kondenzátorem 14 nápojem k iinivertujícímu vstupu operačního zesilovače 9, tvořícího základ převodníku 4 napětí-střída impulsů, na jehož výstup je připojen opticky signalizační člen, sestávající z paralelně s opačnou polaritou spojených diod 11, 1Γ, z nichž nejméně jedna je luminiscenční. Vývod opticky signalizačního- členu je napojen na výstupní uzel 10, ke kterému je připojen odpor 13 záporné zpětné vazby napojený na invertující vstup operačního zesilovače 9. Mezi výstupní uzel 10 a v-stupní svorky 1‘, 1“ jsou připojeny ochranné odpory 15, 15* pro opticky signalizační člen, a mezi výstupní uzel 10 a výstup zdroje 3 referenčního napětí, sestávajícího- ze srážecího odporu 7 a Zenerovy diody 8, je zapojen dělič kladné zpětné vazby, tvořený odpory 12, 12*. Výstup děliče je připojen k neinvertujícímu vstupu operačního zesilovače 9.In the DC voltage wiring, a resistive voltage divider 2 and a reference voltage source 3 are connected in parallel to the input 1, the outputs of the divider 2 and the sources 3 being connected to the inputs of the voltage-to-pulse transducer 4. The output of the divider 2 formed by the resistors 6, 8 * is a beverage with the delay capacitor 14 connected in parallel to the input of the operational amplifier 9 forming the basis of the voltage-to-pulse transducer 4. 11, 1Γ, of which at least one is luminescent. The output of the optically signaling element is connected to the output node 10, to which a negative feedback resistor 13 is connected, connected to the inverting input of the operational amplifier 9. Between the output node 10 and the input terminals 1 ', 1 "are connected protective resistors 15, 15 * for the optically signaling member, and between the output node 10 and the output of the reference voltage source 3, consisting of a resistor 7 and a Zener diode 8, a positive feedback divider formed by resistors 12, 12 * is connected. The output of the divider is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 9.

Zapojení pro indikaci stejnosměrného napětí podle vynálezu pracuje takto: Odchylka vstupního napětí od jmenovitého způsobí na diferenciálním vstupu operačního zesilovače 9 prvotní diferenci napětí, tím se rozsvítí jedna z luminiscenčních diod a kladnou zpětnou vazbou se diference zesílí. Proti tomu začne pracovat záporná zpětná vazba, zpožděná a silnější, tvořená odporem 13 a kondenzátorem 14. Když záporná zpětná vazba překoná vliv prvotní odchylky a kladné zpětné vazby, obvod se překlopí a -rozsvítí se druhá dioda. Doba překlopení obvodu a tím i střída T blikání je závislá na odchylce vstupního- napětí U od jmenovité hodnoty. Jmenovité napětí je přesně indikováno opticky signalizačníím členem 5, který potovmu doby periody svítí a polovinu doby, nesvítí. Jako signalizační člen zapojené dvě s opačnou polaritou spojené luminiscenční diody se rozvěcují v protifázi. Úbytek napětí v povolených mezích je signalizován zkráceníím doby svícení opticky signalizačního členu a prodloužením mezery, vyšší napětí je signalizováno před lom žením doby svícení a Zkrácením mezery. V případě zařazení jedné luminiscenční diody se při překročení povolené meze úbytku napětí opticky signalizační člen nerozsvítí, pří překročení povolené meze přírůstku napětí svítí trvale.The DC voltage wiring according to the invention operates as follows: The deviation of the input voltage from the nominal voltage causes an initial voltage difference at the differential input of the operational amplifier 9, thereby illuminating one of the luminescent diodes and amplifying the difference by positive feedback. Against this, negative feedback, delayed and stronger, formed by resistor 13 and capacitor 14, will work. When the negative feedback overcomes the initial deviation and positive feedback, the circuit flips and the second diode turns on. The flipping time of the circuit and hence the duty cycle T is dependent on the deviation of the input voltage U from the nominal value. The nominal voltage is precisely indicated optically by the signaling member 5, which lights up for a period of time and does not light for half the time. As a signaling member, two luminescent diodes connected in opposite polarity are ignited in a counter-phase. Voltage drop within the allowed limits is signaled by shortening the time of lightening of the optically signaling member and by prolonging the gap, higher voltage is signaled before the time of lighting time breaking and by shortening of the gap. If one luminescent diode is connected, the signaling element does not light up when the permitted voltage drop is exceeded.

Claims

Wiring for indicating DC voltage, in particular ¹ for indicating battery voltage, characterized in that a resistive voltage divider (2) and a reference voltage source [3] are connected in parallel to the port (1), wherein the outputs of the divider (2) and the sources (3) are connected to the inputs of the voltage-to-pulse converter (4) to which the optically signaling element (*) is connected.

2. The DC voltage wiring according to claim 1, characterized in that the output of the divider (2) formed by the resistors (6, 8 ') is connected to the inverting input of the operational amplifier (9) forming the base coil a voltage-to-pulse transducer (4) having an optically connected output, a signaling member (S) connected to an output node (10) to which a negative feedback resistor (13) is connected, and an op amp input (9) ), and between the output node (10) and the input terminals [Γ, r ') are connected protective resistors (15, 1.5') for the optically signaling member (5), wherein between the output node (10) and the output of the source (3) the reference voltage, consisting of a collision resistor (7) and a Zener dibda (8), is connected by a positive feedback divider formed by resistors (12, 12 '), the output of which is connected to a non-inverting input of esilio * cookers- (9).

3. A wiring for indicating DC voltage according to items 1 and 2, characterized in that between the output of the operational amplifier (9) and the output node (10) are connected luminescent diodes (11, ¹⁴ ) connected in parallel to the opposite polarity.