SU1492299A1

SU1492299A1 - Scale voltage indicator

Info

Publication number: SU1492299A1
Application number: SU874285330A
Authority: SU
Inventors: Владимир Прокофьевич Кожемяко; Владимир Андреевич Подорожнюк; Владимир Григорьевич Красиленко; Степан Николаевич Белан
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1989-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Цель изобретени - повышение качества индикации. Устройство содержит амплитудно-временной преобразователь 1, элемент НЕ 2, генератор 3 импульсов, счетный триггер 4, запускающий светодиод 5, источник 7 питани , индикаторный блок 8, состо щий из N чеек 9.1,9.2...9.N, кажда из которых состоит из фототиристора 10, светодиодов 11,12 и 13. Введение в устройство оптического преобразовател 19, дифференцирующей цепи 20, одновибратора 21, в каждую чейку светодиода 14, фототиристора 16, фототранзистора 17, а в первую чейку 9.1 фототиристора 18, новых электрических и оптических св зей обеспечивает повышенные ркость и равномерность свечени индикационных светодиодов 14 за счет того, что возбужденные светодиоды 14 гор т одинаковое врем , соответствующее времени цикла преобразовани устройства, за счет обеспечени гальванической разв зки индикационной части устройства, а также за счет устранени резких скачков тока по цеп м питани . 1 ил.This invention relates to electrical measuring technology. The purpose of the invention is to improve the quality of the display. The device contains an amplitude-time converter 1, a HE element 2, a generator of 3 pulses, a counting trigger 4, a triggering LED 5, a power supply 7, an indicator unit 8 consisting of N cells 9.1.9.2 ... 9.N, each of which consists of a photothyristor 10, LEDs 11, 12 and 13. Introduction to the device of an optical converter 19, a differentiating circuit 20, a single vibrator 21, a LED 14 into each cell, a photothyristor 16, a phototransistor 17, and the new cell 9.1 of the photothyristor 18, new electrical and optical provides enhanced brightness and evenness of the indicator LEDs 14 due to the fact that the excited LEDs 14 are at the same time, corresponding to the device conversion cycle time, by providing galvanic isolation of the indicator part of the device, and also by eliminating sudden current surges on the power supply circuits. 1 il.

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике.The invention relates to electrical engineering.

Цель изобретения - повышение качества индикации за счет увеличения яркости сзеченип индикационных светодиодов, обеспечения гальванической развязки индикационной части устройства и устранения скачков тока по цепям питания устройства.The purpose of the invention is to improve the quality of the display by increasing the brightness of the cross-section of the indicator LEDs, to ensure galvanic isolation of the display part of the device and to eliminate current surges on the power supply circuits of the device.

На чертеже представлена функциональная схема шкального индикатора.The drawing shows a functional diagram of a scale indicator.

Индикатор содержит амплитудновременной преобразователь (АВП) 1, вход которого подключен к входу индикатора, а выход ~ к входу элемента НЕ 2, выход генератора 3 импульсов подключен к счетному входу счетного триггера 4, выход установки в нуль которого соединен с катодом запускающего светодиода 5, анод которого через резистор 6 подключен к источнику 7 питания. Индикаторный блок 8 состоит из N ячеек 9.1,9.2, ...,9.N, каждая из которых содержит первый фототиристор 10, первый 11, второй 12, третий и четвертый 14 индикационные светодиоды, ограничительный резистор 15, второй фототиристор 16, фототранзистор 17,первая ячейка 9.1 содержит также третий фототиристор 18, подключенный параллельно и согласно фототиристору 10 ячейки 9.1. Катоды фототиристоров 10 нечетных и четных ячеек подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера 4. Вход фотористора 10 каждой ячейки соединен с катодами светодиодов 11 13. Светодиоды 11 каждой ячейки, кроме последующей, оптически связаны с фототиристором 10 последующей ячейки. Светодиод 5 оптически связан сфототиристороИ 0 первой ячейки 9.1. Светодиоды 12 и 13 каждой ячейки оптически связаны соответственно с фототранзистором 1 7 и фототиристором 16 той же ячейки. Фотэтранзистор 17 каждой ячейки подключен между анодом светодиода 14 и общей шиной, фототиристор 16 каждой ячейки подключен между катодом светодиода 14 и общей шиной. Резистор 15 каждой ячейки подклинен между источником 7 и анодом светодиода 14. Светодиод 11 ячейки 9.N оптически связан с фототиристором 18 ячейки 9.1 и через оптический преобразователь 19 с управляющим входом АВП 1.The indicator contains an amplitude-time converter (WUA) 1, the input of which is connected to the indicator input, and the output is ~ to the input of the element NOT 2, the output of the 3 pulse generator is connected to the counting input of the counting trigger 4, the zero output of which is connected to the cathode of the trigger LED 5, the anode which through a resistor 6 is connected to a power source 7. The indicator unit 8 consists of N cells 9.1,9.2, ..., 9.N, each of which contains a first phototyristor 10, a first 11, a second 12, a third and a fourth 14 indication LEDs, a limiting resistor 15, a second photothyristor 16, a phototransistor 17 , the first cell 9.1 also contains a third photo thyristor 18 connected in parallel and according to the photo thyristor 10 of cell 9.1. The cathodes of the photothyristors 10 of odd and even cells are connected respectively to the direct and inverse outputs of the trigger 4. The input of the photistor 10 of each cell is connected to the cathodes of the LEDs 11 13. The LEDs 11 of each cell, except the next one, are optically connected to the photo thyristor 10 of the subsequent cell. LED 5 is optically coupled to phyto thyristor 0 of the first cell 9.1. The LEDs 12 and 13 of each cell are optically coupled respectively to a phototransistor 1 7 and a photo thyristor 16 of the same cell. A phototransistor 17 of each cell is connected between the anode of the LED 14 and the common bus, a phototyristor 16 of each cell is connected between the cathode of the LED 14 and the common bus. The resistor 15 of each cell is wedged between the source 7 and the anode of the LED 14. The LED 11 of the cell 9.N is optically coupled to the photo thyristor 18 of the cell 9.1 and through the optical converter 19 with the control input of the WUA 1.

Источник 7 через последовательно соейиненные дифференцирующую цепь 20 и одновибратор 21 подклинен к 5 входу установки в нуль триггера 4.The source 7 through sequentially connected differentiating circuit 20 and a single-shot 21 is wedged to the 5 input of the installation to zero trigger 4.

Первый дополнительный резистор 22 пол клкнен между выходом элемента НЕ 2 и объединенными анодами светодиодов 12, второй дополнительный резистор 10 23 - между выходом АВП 1 и объединен ными анодами светодиодов 13, третий дополнительный резистор 24 - между источником 7 и объединенными анодами светодиодов 1 1 .The first additional resistor 22 is connected between the output of the element NOT 2 and the combined anodes of the LEDs 12, the second additional resistor 10 23 is between the output of the WUA 1 and the combined anodes of the LEDs 13, the third additional resistor 24 is between the source 7 and the combined anodes of the LEDs 1 1.

Индикатор работает следующим образом .The indicator works as follows.

При включении источника 7 питания на вход одновибратора 21 от дифференцирующей цепи 20 подается высо20 кий потенциал, формирующий на его выходе кратковременный нулевой потенциал, устанавливающий триггер 4 в нулевое состояние, а также кратковременно зажигающий светодиод 5, 25 свет от которого поступает на фототиристор 10 ячейки 9.1. Так как на прямом выходе триггера 4 присутствует нулевой потенциал, то фототиристор 10 ячейки 9.1 включается.When the power supply 7 is turned on, a high potential is applied to the input of the one-shot 21 from the differentiating circuit 20, forming a short-term zero potential at its output, setting the trigger 4 to zero, and also briefly lighting the LED 5, 25 light from which comes to the photo-thyristor 10 of cell 9.1 . Since there is a zero potential at the direct output of trigger 4, the photothyristor 10 of cell 9.1 is turned on.

Светодиод 11 этой ячейки горит и подготавливает фототиристор 10 ячейки 9.2 к включению. Так как на выходе АВП 1 логический 0, ни выходе элемента НЕ 2 логическая ¹, через светодиод 12 ячейки 9.1 течет ток. Свет от него поступает на соответствующий фототранзистор 1 7, который включается и шунтирует соответствующие фототиристор 16 и светодиод 1 4 .The LED 11 of this cell is on and prepares the photo thyristor 10 of cell 9.2 for inclusion. Since the output of the WUA 1 is logical 0, nor the output of the element is NOT 2 logical ¹ , current flows through the LED 12 of cell 9.1. The light from it enters the corresponding phototransistor 1 7, which is turned on and shunts the corresponding photo thyristor 16 and LED 1 4.

Импульсы с выхода генератора 3 поступают на счетный вход триггера 4. С приходом первого импупьса триггер 4 переключается в состояние логической 1. Фототиристор 10 ячейкиThe pulses from the output of the generator 3 are fed to the counting input of the trigger 4. With the arrival of the first impulse, the trigger 4 switches to the logical state 1. Phototyristor 10 cells

9-3 зклкяается, загорается соответствующий светодиод 11. Фототиристор 10 ячейки 9.1 выключается из-за выравнивания потенциалов на его электродах, соответствующий светодиод9-3 closes, the corresponding LED 11 lights up. The photo thyristor 10 of cell 9.1 turns off due to potential equalization on its electrodes, the corresponding LED

11 гасится. С приходом второго импульса, включается фототиристор 10 ячейки 9.3, а фототиристор зторой ячейки 9.2 обнуляется и т.д.11 is extinguished. With the arrival of the second pulse, the photo thyristor 10 of cell 9.3 is turned on, and the photo thyristor of the second cell 9.2 is reset, etc.

На вход устройства подается вход55 ное напряжение , поступающее на входAn input voltage of 55 is applied to the input of the device.

АВП 1. В момент, когда вклкнается фототиристор 10 последней ячейкиWUA 1. At the moment when the thyristor 10 of the last cell is turned on

9.N, зажигается соответствующий светодиод 11, оптический сигнал от9.N, the corresponding LED 11 lights up, the optical signal from

К I И < ’ Р ‘ Г <' 11 K I And <’P‘ G <'11 111' 111 ' ! ум ·!♦' ! н < н ·;η ! mind ·! ♦ '! n <n ·; η Д i'll' D i'll ' !' II'I f - ! ' II'I f - ГКсГО ПррГ' GKSGO PrrG ' .Гф/ .GF / » И Ή Ί 1 РД Ч 1 ¹¹ ,"And Ή Ί 1 RD H 1 ¹¹ , Hpf‘1 Hpf‘1 '6ρ,Ί - '6ρ, Ί - ΊΟΒΗΒ.Ί Я СЪ ΊΟΒΗΒ.Ί I AM ИМ THEM н '*.Т1 е г ί [> ач t¹ с n '* .T1 e g ί [> ah t ¹ s К 1fIf . To 1fIf. С,иг- Whitefish- паи с внх( shares with vnkh ( •да •Yes и ре о Г' раз св, и and re o g 'times sv, and сан 1 dignity 1 1 1 наступает is coming на on the у п ра нд яюший u p pa nd yayushy Η ХОД Η STROKE АВП WUA

на выходе ζ\ΒΠ I пичвляегся временной интервал в виде шин ельности логической 1, соответствующей амплитуде входного напряжения. За счет оптической связи светодиода 11 последней ячейки с фототнристором 1 8 ячейки 9.1 фототиристор 18 включается по приходу N-го импульса от генератора 3.at the output ζ \ ΒΠ I, the time interval is displayed in the form of a logical busbar 1 corresponding to the amplitude of the input voltage. Due to the optical coupling of the LED 11 of the last cell with the phototristor 1 8 of the cell 9.1, the photothyristor 18 is turned on by the arrival of the N-th pulse from the generator 3.

На выходе элемента НЕ 2 появляется логический О светодиоды 12 отклкяаются на время присутствия временного интервала, а на аноды светодиодов 13 поступае·¹' высокий положительный потенциал. Так как фототиристор 18 включ ен_f ч ере з соответствующий светодиод 13 протекает ток. Оптический сигнал от него поступает на фототиристор 16 ячейки 9.1, включая его. Индикационный светодиод 14 первой ячейки излучает свет.At the output of the NOR logic O 2 appears LEDs 12 on the temporary presence otklkyaayutsya time interval, and to the anodes of the LEDs 13 enters · ¹ 'high positive potential. Since the photo thyristor 18 is turned on _f , a current flows through the corresponding LED 13. The optical signal from it is fed to the photo thyristor 16 of cell 9.1, including it. The LED 14 of the first cell emits light.

С приходом (N+1)-го импульса зажигается индикационный светодиод 14 второй ячейки 9.2, светодиод 14 ячейки 9.1 продолжает гореть. С приходом (N+2)-ro импульса зажигается индикационный светодиод 14 ячейки 9.3 и так далее до тех пор, пока не закончится временной интервал на выходе АВП 1. В этот момент на выходе элемента НЕ 2 появляется логическая 1 и начинают функционировать светодиоды 12. Индикационные светодиоды 14 следующих ячеек не зажигаются.With the arrival of the (N + 1) th pulse, the indicator LED 14 of the second cell 9.2 lights up, the LED 14 of the cell 9.1 continues to light. With the arrival of the (N + 2) -ro pulse, the indicator LED 14 of cell 9.3 lights up and so on until the time interval at the output of the WUA 1 ends. At this moment, the logical 1 appears at the output of the element NOT 2 and the LEDs 12 start functioning. The LEDs of the 14 following cells do not light.

Если в следующем цикле преобразования временной интервал на выходе АВП 1 увеличивается, увеличивается амплитуда входного напряжения, к уже возбужденным добавляется столько ячеек, сколько дополнительных импульсов укладывается в этом временном интервале .If in the next conversion cycle the time interval at the WUA 1 output increases, the amplitude of the input voltage increases, so many cells are added to the already excited ones, as many additional pulses fit in this time interval.

Если временной интервал на выходе, АВП 1 уменьшается (уменьшается амплитуда входного напряжения), то пропорционально снижается и количество возбужденных ячеек, гак как фототранзисторы 17 этих ячеек шунтируют соответствующие индикаионные светодиоды 14 и фототиристоры 16. Это достигается тем, что сопротивление перехода коллектор - эмиттер фототранзистора 17 я nj.itic суммарного сопротивления сво1,'лио.чов 14 г! фото гирис тора 16.If the time interval at the output of the WUA 1 decreases (the amplitude of the input voltage decreases), then the number of excited cells decreases proportionally, as the phototransistors 17 of these cells shunt the corresponding indication LEDs 14 and the photothyristors 16. This is achieved by the collector - emitter junction resistance of the phototransistor 17 I nj.itic total resistance sv1, 'lyo.chov 14 g! Photo of Giris Torus 16.

Таким образом, на светоизлучающей шкале блока 8 наблюдается нарастающая с не тойчлучаюшая полоса,длина которой пропорциональна значению входного сигналя.Thus, on the light-emitting scale of block 8, an increasing band with a non-radiating band is observed, the length of which is proportional to the value of the input signal.

Повышение качества индикации достигается за счет того, что возбужденные индикационные светодиоды всех ячеек шкалы горят одинаковое рремя, соответствующее времени цикла преобразования индикатора, за счет обеспечения гальванической развязки индикационной части, позволяющей применять индикационные элементы любой мощности, а также за счет устранения резких скачков токов по цепям питания, так как процесс обнуления возбужденных ячеек в предлагаемом индикаторе производится последовательно, а не скачкообразно.Improving the quality of the indication is achieved due to the fact that the excited indicator LEDs of all the cells of the scale burn the same time, corresponding to the time of the indicator conversion cycle, by providing galvanic isolation of the indication part, which allows the use of indication elements of any power, and also by eliminating sudden surges in currents along the circuits power, since the process of zeroing the excited cells in the proposed indicator is carried out sequentially, and not abruptly.

Claims

Claim

A voltage bar indicator containing an amplitude-time converter, the input of which is connected to the input of the device, and the output to the input of the element is NOT, a counting trigger, a counting input that is connected to the output of the pulse generator, and the input of the installation in O is connected to the cathode, which triggers the LED, . whose anode is connected to a power source through a resistor, an indicator unit consisting of N. cells, each of which consists of a first phototyristor and three LEDs, the first LED of each cell, except the last, is optically connected to the first phototyre the side of the next cell, the triggering LED is optically connected to the first photothyristor of the first cell, the cathodes of the first odd and even cells are connected respectively to the direct and inverse outputs of the counting trigger, the anode of the first photo thyristor of each cell is connected to the cathode of the corresponding first LED, the cathodes of the second and third LEDs of each cells are combined, the anodes of the second LEDs of all cells are combined and connected to the output of the element NOT, the anodes of the third LEDs of the Ex cells are combined and connected to the output of the amplitude-time converter, characterized

Ί by the fact that, in order to improve the quality of indications, an optical converter, a single-shot oscillator, a differentiating circuit are introduced into it, a fourth LED, a second photothyristor, a phototransistor and a limiting resistor are introduced into each cell of the indicator unit, and a third phototyristor is connected to the first cell, and the cathodes the second and third LEDs of each cell are connected to the anode of the corresponding first photoelectric transistor, the anode of the fourth LED of each cell is connected to the source through a corresponding limiting resistor and the cathode through according to the included third photothyristor to the common junction, the collector of the photothyristor of each cell is connected to the 20 anode of the fourth LED, and the emitter to the common bus, the second LED by the cell cam is optically connected to the corresponding phototransistor, the third LED of each cell is optically connected to the corresponding the second photorristor, the optical outputs of the fourth LEDs form the optical output of the device, the first LED of the last cell is optically coupled to the third photo thyristor of the first cell and through opt cal converter to the control input of the amplitude-time converter, the third fototiristory connected in parallel and according to a first fototiristory first cell, the input of the differentiating circuit is connected to a power source, and an output - to the input of the installation in G countable through monostable flip-flop.