Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 02.04.1974 Opis patentowy opublikowano: 15.04.1975 76651 KI- 42m«, 15/18 MKP G06k 15/18 CZYTELNIA Urzedu Poientrwego Polskiej Ezsczw- *" I Twórcawynalazku: Grzegorz Hiler Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Matryca analogowo-cyfrowa do odczytywania wskazan systemów pomiarowych Przedmiotem wynalazku jest matryca analogowo-cyfrowa do odczytywania wskazan systemów pomiaro¬ wych, umozliwiajaca równoczesne odczytywanie wyniku pomiaru w postaci analogowej i cyfrowej. Odczyt analo¬ gowy umozliwia szybkie porównanie wskazan poszczególnych wartosci pomiedzy soba i ocena tendencji zirtfan parametru mierzonego, natomiast odczyt cyfrowy zapewnia dokladne wskazanie w stanie ustalonym.Dotychczas nie sa znane matryce analogowo-cyfrowe sluzace do równoczesnego odczytywania wartosci kilku parametrów. Znane sa natomiast zestawy analogowych mierników wskazówkowych sluzace do równoczes¬ nego pomiaru kilku parametrów oraz dyskretne systemy pomiarowe ze zwielokrotnionym odczytem najednym wskazniku cyfrowym.Wada wskazówkowych mierników analogowych stosowanych w systemach pomiarowych jest mala doklad¬ nosc wskazania, duzy pobór mocy z obwodów kontrolowanych oraz mala przeciazalnosc elektryczna i mecha¬ niczna. W systemach dyskretnych wynik pomiaru odczytuje sie na jednym wskazniku cyfrowym. Nie mozna wówczas na biezaco porównywac wskazan poszczególnych parametrów, a w stanach nieustalonych przy szybko zmieniajacych sie wskazaniach odczyt jest trudny lub wrecz niemozliwy do wykonania. Zwielokrotnienie liczby wskazników cyfrowych nie polepsza wlasciwosci informacyjnych systemu pomiarowego, gdyz zmusza do równo¬ czesnego odczytywania i zapamietywania wielu liczb kilkucyfrowych.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad analogowych i cyfrowych wskazników systemowych, a zagad¬ nieniem technicznym jest skonstruowanie matrycy analogowo-cyfrowej ze wskaznikiem analogowym dzialaja¬ cym na sygnal dyskretny.Zagadnienie to zostalo rozwiazane dzieki temu, ze matryca analogowo-cyfrowa wyposazona jest we wskaz¬ niki analogowe, sterowane sygnalami wyjsciowymi wskazników cyfrowych, przy czym wskaznik analogowy sklada sie z warstwy cieklego krysztalu, umieszczonej miedzy jednostkowymi elektrodami i dziesietnymi elek¬ trodami, a calosc oswietlana jest zródlem swiatla. W dalszym rozwiazaniu matrycy analogowo-cyfrowej wskaz¬ nik analogowy wyposazony jest w druga, dodatkowa warstwe cieklego krysztalu, która umieszczona jest miedzy elektrodami dziesietnymi i dodatkowymi elektrodami dziesietnymi.2 76661 Zasadnicza zaleta matrycy analogowo-cyfrowej wedlug wynalazku, jeit wykorzystanie zalet odczytu analo¬ gowego i cyfrowego oraz sterowanie obu tych wskazan tym samym sygnalem wyjsciowym. Ponadto mozna porównywac na biezaco wartosci kilku wskazan.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia matryce analogowo-cyfrowa ze wskazówka w postaci kreski swietlnej w widoku z przodu, fig. 2- schemat zasadniczych elementów analogowego wskaznika zjedna warstwa krysztalu cieklego, fig. 3 - powierzchnie czo¬ lowa wskaznika jednowarstwowego z podzialka w widoku z przodu, fig. 4 — matryce analogowo-cyfrowa ze wskazówkami w postaci swiecacych odcinków w widoku z przodu, fig. 5 — schemat zasadniczych elementów wskaznika analogowego z dwoma warstwami cieklego krysztalu, a fig. 6 — powierzchnie czolowa wskaznika dwuwarstwowego z podzialka w widoku z przodu.Przyklad I. Matryca analogowo-cyfrowa ze wskazówka w postaci kreski swietlnej wedlug wynalazku wyposazona jest w szesc analogowych wskazników 1 i szesc cyfrowych wskazników 2. Kazdy analogowy wskaz¬ nik 1 stanowi jedna warstwa 3 z cieklego krysztalu, umieszczona miedzy dziesiecioma dziesietnymi elektrodami 4 o kolejnych numerach 0, 10, 20 ... 90 i jednostkowymi elektrodami 5, przy czym naprzeciw kazdej dziesietnej elektrody 4 umieszczone jest dziesiec jednostkowych elektrod 5 o kolejnych numerach od zera do dziewieciu.Dziesietne elektrody 4 ijednostkowe elektrody 5 naparowane sa na przezroczystych podloza cl} 6, a calosc oswietlana jest przez zewnetrzne zródlo 7 swiatla. Dziesietne elektrody 4 sa sterowane negowanymi sygnalami pochodzacymi z pierwszej dekady cyfrowego wskaznika 2, a jednostkowe elektrody 5 sa sterowane pozytywnymi sygnalami pochodzacymi z drugiej dekady cyfrowego wskaznika 2.Zródlo 7 swiatla emituje strumien swietlny rozlozony równomiernie wzdluz calego wskaznika 1. Przy braku sygnalu wejsciowego warstwa 3 cieklego kryszatalu jest przezroczysta i promienie swietlne przenikaja przez caly wskaznik 1, dzieki czemu cala podzielnia posiada równomierna luminacje. W chwili pojawienia sie sygnalu sterujacego odpowiadajacego przykladowo liczbie 46, pomiedzy dziesietna elektroda 4 o kolejnym numerze 40 sterowana negowanym sygnalem z dziesietnej dekady i lezaca naprzeciw niej jednostkowa elektroda 5 o kolejnym numerze 6 sterowana pozytywnym sygnalem z jednostkowej dekady powstaje pole elektryczne.Pole to pobudza warstwe 3 cieklego krysztalu lezaca pomiedzy tymi elektrodami, co powoduje, ze promienie swietlne sa rozpraszane przez ciekly krysztal i pod dzialka oznaczona liczba 46 pojawia sie swiecaca kreska, wskazujaca wynik pomiaru. Niezaleznie od tego cyfrowy wskaznik 2 wskazuje równiez wynik pomiaru w cyfrach.Przyklad II. Matryca analogowo-cyfrowa ze wskazówkami w postaci swiecacych odcinków wedlug wynalazku wyposazona jest w szesc dwuwarstwowych analogowych wskazników 8 i szesc cyfrowych wskazni¬ ków 2. Kazdy analogowy wskaznik 8 stanowia dwie warstwy 3 i 9 z cieklego krysztalu umieszczone miedzy elektrodami. Jedna warstwa 3 z cieklego krysztalu umieszczona jest miedzy dziesiecioma dziesietnymi elektro¬ dami 4 o kolejnych numerach 0, 10,20,... 90 i jednostkowymi elektrodami 5, przy czym naprzeciw kazdej dziesietnej elektrody 4 umieszczone jest dziesiec jednostkowych elektrod 5 o kolejnych numerach od zera do dziewieciu. Dziesietne elektrody 4 i jednostkowe elektrody 5 naparowane sa na przezroczystych podlozach 6. Na podlozu 6 z naparowanymi dziesietnymi'elektrodami 4 umieszczona jest druga warstwa 9 z cieklego krysztalu, na której znajduja sie dodatkowe dziesietne elektrody 10, naparowane na przezroczystym podlozu 11. Miedzy kolejnymi dzisietnymi elektrodami 4 sterowanymi negowanym sygnalem pochodzacym z dziesietnej dekady wskaznika cyfrowego i miedzy kolejnymi dodatkowymi dziesietnymi elektrodami 10 sterowanymi pozytywnym sygnalem pochodzacym z tej samej dekady wskaznika cyfrowego, wlaczone sa diody 12, natomiast pomiedzy kolejnymi jednostkowymi elektrodami 5 wlaczone sa dodatkowe diody 13. Caly analogowy wskaznik 8 oswietla¬ ny jest przez zródlo 7 swiatla. Jednostkowe elektrody 5 sterowane sa pozytywnym sygnalem pochodzacym zjednostkowej dekady wskaznika cyfrowego. Dodatkowe dziesietne elektrody 10 sa przesuniete wzgledem dziesietnych elektrod 4 o jedno miejsce i posiadaja kolejne numery 10,20,30,... 90.W chwili zadzialania sygnalu sterujacego odpowiadajacego przykladowo liczbie 46 dodatkowe dziesietne elektrody 10 o kolejnych numerach od 10 do 40 otrzymuja: pozytywny sygnal, a dziesietne elektrody 4 o kolej¬ nych numerach od 0 do 40 otrzymuja negowany sygnal, dzieki czemu druga warstwa 9 cieklego krysztalu znajdujaca sie pod dodatkowymi elektrodami 10 o kolejnych numerach od 10 do 40 jest pobudzona polem elektrycznym i rozprasza strumien swiatla. Jednoczesnie pod wplywem sygnalu doprowadzonego do jednostko¬ wych elektrod 5 i dziesietnych elektrod 4 pierwsza warstwa 3 cieklego krysztalu znajdujaca sie w przedzialach od 0 do 6, od 10 do 16, od 20 do 26, od 30 do 36 i od 40 do 46 jest pobudzona polem elektrycznym powstalym miedzy tymi elektrodami i rozprasza padajace na ciekly krysztal promienie swietlne. W wyniku tego na podzielni matrycy pojawia sie swiecacy odcinek wskazujacy wynik pomoru.W systemach pomiarowych, które n^erz^ iownoczesnie kilka wielkosci wskazniki analogowo-cyfrowe zestawia sie w matryce odczytowe, natomiast w przyrzadach pomiarowych stosuje sie pojedyncze wskazniki.76651 3 PL PL