SU1506362A1 - Оптоэлектронный шкальный индикатор - Google Patents
Оптоэлектронный шкальный индикатор Download PDFInfo
- Publication number
- SU1506362A1 SU1506362A1 SU874351062A SU4351062A SU1506362A1 SU 1506362 A1 SU1506362 A1 SU 1506362A1 SU 874351062 A SU874351062 A SU 874351062A SU 4351062 A SU4351062 A SU 4351062A SU 1506362 A1 SU1506362 A1 SU 1506362A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cell
- output
- led
- input
- scale
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в измерительной аппаратуре. Цель изобретени - повышение точности считывани показаний и расширение функциональных возможностей устройства. Измер ема величина, например напр жение, подаетс на вход амплитудно-временного преобразовател , с выхода которого импульсы напр жени длительностью, пропорциональной измер емой величине, подаютс на один из входов световой шкалы, состо щей из N чеек. Ячейки запитываютс тактовыми импульсами с выхода генератора через триггер и элементы И-НЕ. На световой шкале отображаетс свет ща с полоска, пропорциональна измер емой величине. Через каждые M тактов на выходе счетчика возникает короткий импульс, возбуждающий один из фототиристоров и световод, который высвечивает риску шкалы. На блоке индикации высвечиваетс деление шкалы. Введение в устройство счетчика, блока управлени , блока индикации, вторых фототиристоров позвол ет повысить точность считывани показани за счет расположени рисок непосредственно на световой шкале. Устройство содержит также блок запуска, резисторы, светодиоды, фототиристор. 1 ил.
Description
Изобретение относитс к информационно-измерительной технике, в частности к технике отображени информации и может использоватьс в конт-i .: рольно-измерительной аппаратуре дл отображени информации, например измерительной .
Цель изобретений - повышение точности считывани показаний и расширение функцичнальных возможностей индикатора и повышение удобства работы с ним за счет отображени делений шкалы в виде световых меток непосредственно на шкале, возможности изменени цены делени и одновременного
отображени числового значени цены делени .
На чертеже изображена структурна схема оптоэлектронного шкального индикатора .
Индикатор содержит амплитудно- временной преобразователь (АВП) 1, генератор 2 импульсов, счетный триггер 3, первый 4.J и второй 4 элементы 2И-НЕ, первую 5 и вторую 5 шины тактовых импульсов, счетчик 6 импуль- йов, блок 7 управлени , блок 8 индикации цены делени , блок 9 запуска , содержащий резистор 10 и светодиод II запуска, п индикационных чеек 12i-12, в состав каждой из кото3150
рых вход т первый И11дикациои))ый све- тодиод 13, светодиод 14 св зи, первы фототиристор Г5, второй индикационны светодиод 16 и второй фототиристор 17, токоограничительный резистор 18 и положительную шину 19 питани . Вхо 20 АВП вл етс входом индикатс ра, к выходу АВП 1 подключены катод све- тодиода 11 запуска, вход 21 установ- ки счетного триггера 3, первые входы элементов 2И-НЕ 4 и 4, выход генератора 2 импульсов соединен со счетным входом 22 триггера 3 и со счетным входом 23 счетчика 6 импульсов, к выходу АВП 1 подключен управл ющий вход 24 счетчика 6 импульсов. К первому выходу 25 блока 7 управлени подключен управл ющий вход 26 генератора импульсов. Второй выход 27 блока управлени соединен с входом блока индикации цены делени , пр мой и инверсный выходы триггера 3 соединены с вторыми входами соответственно первого 4 и второго 4 элементов 2И-НЕ, к выходам которых подключены перва 5 и втора 5j шины тактовых импульсов соответственно, причем в каждой индикационной чейке 12; светодиод 13., светодиод 14 j св зи и фототиристор 15- соединены согласно- последовательно, и также согласно-последовательно соединены светодиод 16 и фототиристор 17;, аноды индикационных светодиодов 13 и 16 всех че- ек подключены через резистор 18 к положительной шине 19 питани , к которой через тот же резистор 18 подключен и блок 9 запуска, катоды первых фототиристоров 15 нечетных чеек соединены с первой шиной 5 тактовых импульсов, а четных чеек - с второй шиной 5/1 тактовых импульсов , катоды вторых фототиристоров 17 всех чеек соединены с выходом счетчика 6 импульсов, а оптический выход светодиода 11 запуска соединен оптически с фототиристорами 1 з и 17- первой чейки 12,, а светодиод 14 св зи каждой i-й чейки i2j оптичес- ки св зан с фототиристорами 15 и 17 следующей чейки 12,, оптические выходы индикационных светодиодов 3 И 16 вл ютс индикационными выхопа- ми чеек и образуют отсчетную шкалу.
Индикатор работает следующим образом .
Исход из требуемого количества дискретов шкалы и рассто ни между
ними, устанавливают коэффициент пересчета М счетчика 6 импульсов. При отсутствии входного сигнала (например , электрического напр жени U) на выходе ЛВП I присутствует нулевое напр жение, которое поступает на выходы элементов 2И-НЕ 4 и 4 , вследствие чего на их выходах поддерживаетс напр жение высокого уровн . Напр жение высокого уровн с элементов 4 и 4 поступает на шины 5 и 5 тактовьк импульсов и поддерживает в запертом состо нии фототиристоры 15 индикационных чеек 12, вследствие чего чейки наход тс в невозбужденном состо нии. Нулевое напр жение с выхода АВП 1 поступает также на управл ющий вход 22 счетчика 6 и поддерживает его в начальном состо нии , запреща счет импульсов, поступающих на его счетный вход с генератора 2. Генератор 2 импульсов выраба и.гоает пр моугольные импульсы, период следовани которых равен Т. Период следовани импульсов генератора 2 (или их частота) задаетс блоком 7 управлени , который управл ет частотой следовани импульсов генератора 2 по его управл ющему входу 27. Нулевое напр жение с выхода АВП присутствует также на входе установки единицы триггера 3 и вследствие того, что этот вход триггера вл етс инверсным , триггер устанавливаетс в единичное состо ние (т.е. на пр мом выходе присутствует логическа 1, а на инверсном - логический О). Когда на выходе АВП присутствует нулевое напр жение, светодиод 11 узла запуска находитс в возбужденном состо нии (так как на его катоде - нулевое напр жение) и его излучение воздействует на фототиристоры 15 и 17 первой чейки 12, вследствие чего эти фототиристоры подготавливаютс к открыванию.
Амплитудно-временной преобразователь 1 выполн ет преобразование значени входной величины (напр жени ) в длительность временного интервала, т.е. осуществл ет широтно-импульсную модул цию. При наличии на входе АВП напр жени он вырабатьшает пр моугольные импульсы напр жени высокого уровн , длительность которых пропорциональна значению входной величины (при этом можно поддерживать посто нной либо длительность паузы
5
между импульсами ЛВП, либо их период .следовани ) ,
При поступлении на иход 20 АВП I измер емой величины (например, напр жении Uy) на его выходе по вл етс импульс напр жени высокого уровн , длительность t которого пропорциональна величине U
t ки , (1)
где К - коэффициент преобразовани .
По вление на выходе АВП напр жени высокого уровн приводит к тому, что счетный триггер 3 начинает переключатьс под действием поступающих на его счетньЕЙ вход импульсов генератора 2, и на его выходах по вл ютс противофазные последовательности пр моугольных тактовых импульсов, длительности импульса и паузы которых одинаковы и равны периоду Т следовани импульсов генератора 2. С выходов триггера тактовые импульсы поступают на вторые входы элементов 4 и 4, на первых входах которых присутствует напр жение высокого уровн с выхода АВП I. В результате этого на подключенные к выходам элементов и 4 шины 5, и 5 тактовых импульсов проход т проинвертирован- ные выходные импульсы триггера 3, причем в первый момент (первый такт) на шине 5 по вл етс нулевое напр жение (пауза между импульсами), а на шине 5 напр жение высокого уровн . Одновременно с этим выходное напр жение АВП 1 приходит на управл ющий вход 24 счетчика 6 импульсов и разрешает счет импульсов генератора 2, которые поступают на его счетный вход 23. Кроме того, по вление напр жени высокого уровн на выходе АВП приводит к выключению светодиода II узла запуска, так как оно поступает на его катод. После по влени на управл ющем входе 24 напр жени высокого уровн с выхода АВП, которое разрешает счет, на выходе счетчика 6 сразу по вл етс импульс нулевого напр жени длительностью f, который поступает на катоды фототиристоров 17 всех чеек.
Поскольку фототиристоры 15 1 и 17, чейки 12 до по влени выходного импульса АВП уже были подготовлены к открыванию излучением светодиода 11, то при по влении нулевого напр жени на шине 5 открываетс фототиристор 151 и при по влении нулевого
063626
импульса на выходе счетчика 6 открываетс фототиристор 17. При этом в чейке 12 возбуждаютс оба ее плеча и происходит излучение света свето- диодами 13, и 16, индицирующими включение чейки. Ячейка 12 остаетс возбужденной в течение всего первого такта (в течение времени Т)
Q остальные чейки в это врем остаютс выключенными, В течение первого такта возбуткдаетс и светодиод 14 св зи чейки 12, излучение которого воздействует на фототиристоры 15 и
15 17 чейки 12, подготавлива их к открыванию (несмотр на это чейка 2 остаетс выключенной, так как на шине 5, к которой подключен фототиристор 15г присутствует блокирующее
20 напр жение высокого уровн , а длительность импульса на выходе счетчика 6 недостаточна дл срабатывани фототиристора 17, т.е. на выходе счетчика после нулевого импульса
25 устанавливаетс напр жение высокого уровн ), При поступлении следующего импульса генератора 2 происходит переключение триггера 3 и соответственно мен ютс напр жени на шинах
30 5 и на шине 5 устанавливаетс на врем такта Т напр жение высокого уровн , а на шине 5 - нулевое напр жение. При этом чейка 12 возвращаетс в невозбужденное состо ние (ее фототиристор 15 закрываетс высоким напр жением на шине 5, а фототиристор 17 - высоким напр жением на выходе счетчика 6), а чейка 12 ,j возбуждаетс . Подготовленный в предыдд дутцем такте к открыванию фототиристор 15,2 открьгааетс и светодиоды 13 и 14 возбуждаютс , причем светодиод 13 индицирует включение чейки, а светодиод св зи 14, воздейству на фотодс тиристоры 15, и 17, чейки 122 готавливает их к открыванию; фототиристор 17 чейки 12, остаетс запертым , так как на его катоде присутствует напр жение высокого уровн . В
5Q следующем, третьем, такте аналогично описанному происходит возбуждение третьей чейки 12 д.
Данный процесс последовательного срабатывани индикационных чеек,
cj при котором в срабатывающей чейке возбуждаетс плечо, содержащее индикационный светодиод 13, светодиод 14 св зи и фототиристор 15, продолжаетс в течение длительности t выход35
ного импульса АВП, причем п каждом такте возбуждаетс ровно одна чейка (так что фронт возбуждени перемещаетс по линейке чеек на один дискрет ) и она находитс в возбужденном состо нии в течение времени такта Т.
за
При этом врем t
число п„ возбудившихс
(2)
чеек равно n rtx/T, где А - цела часть числа А.
В силу (1) число возбудившихс чеек пропорционально значению U входной величины, а поскольку оптические выходы индикационных чеек образуют отсчетную шкапу, то рассто ние , на которое перемещаетс по шкале световое п тно, пропорционально величине Uy,
В течение одного выходного импульса АВП осуществл етс один описанный цикл отображени , который повтор етс при каждом выходном импульсе АВП. При частоте следовани импульсов АВП, превьшающей критическую частоту мельканий человеческого зрени , траектори светового п тна на шкале воспринимаетс как равномерна светова полоса, длина которой пропорциональна величине U.
Одновременно с описанным процессом распространени возбуждени счетчик 6 импульсов ведет счет поступающих на его вход 23 импульсов генератора 2, т.е. счет тактов. Коэффици ен пересчета этого счетчика равен М, При поступлении каждого М-го импульса на вход 23 а выходе счетчика 6 по вл етс импульс нулевого напр жени длительностью Г, а в остальное врем присутствует напр жение высокого уровн . При этом с каждом М-м такте на катоды фототиристоров 17 индикационных чеек поступает этот импульс нулевого напр жени длительностью 1), а в остальное врем поддерживаетс высокое напр жение. Поскольку в каждой чейке 12. во врем (i-l)-ro такта к открыванию подготавливаютс одновременно оба фототиристора 15 и 17, то в каждом М-м такте по вление на выходе счетчика импульса нулевого напр жени приводит к тому, что в срабатывающей в этом такте соответствующей чейке открываетс фототиристор 17 и возбуждаетс плечо, содержащее светоди- од 16.
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
Таким образом, п каждом М-м такте в соответствующей чейке возбуждаютс оба индикационных светодиода 13 и 16, из которых светодиод 13 участвует в формировании световой полоски, а светодиод 16 индицирует деление шкалы. При этом на шкале высвечиваетс индикационна светова полоска с делени ми на ней, причем делени индицируютс каждой М-й чейкой шкалы. Например, если коэффициент пересчета счетчика 6 , то кажда четверта чейка шкалы высвечивает деление шкапы. Делени шкалы могут вводитьс с помощью дополнительных светодиодов 16 различными способами: можно сделать выходы светодиодов 13 и 16 раздельными , при этом делени будут высвечиватьс над или под световой полоской; выходы светодиодов могут иметь разную форму, например выходы светодиодов 16 могут быть в виде рисок, пересекающих световую полоску; све- тодиоды 13 и 16 могут иметь разные цвета свечени (например, .светодиод 13 - зеленый, а светодиод 16 - красный ) , тогда делени шкалы ввод тс в виде красных точек на шкапе).
После окончани выходного импульса АВП нулевое напр жение поступает на управл ющий вход 24 счетчика 6, устанавливает его в исходное состо ние и прекращает счет импульсов. При поступлении каждого импульса АВП описанный цикл работы оптоэлектронной структуры и счетчика 6 повтор етс .
Измен исходное состо ние счетчика можно обеспечивать высвечивание в начале цикла индикации нулевого дискрета шкалы (светодиод 16 первой чейки) или не высвечивать его - в первом случае в начале Ц11кла индикации на выходе счетчика по вл етс нулевой импульс, а во втором - нет. Например, если , то индицируетс деление в каждой четвертой чейке шкалы (в первом случае высвечивают нулевой дискрет чейка 12), четвертый дискрет ( чейка 125), восьмой дискрет ( чейка 12 ,) и т.д., а во втором - чейки 12., 12. и т.д.)
Изменение цены делени осуществл етс путем изменени длительности такта (периода следовани импульсов генератора 2). Цена делени показывает , сколько единиц входной величины приходитс на один дискрет шкалы
(на одну чейку), и составл ет, как следует из (1) и (2),
, (3) дл вводимых делений при коэффициенте пересчета счетчика 6, равном М,
. (4) Как видно, цена делени определ етс коэффициентом преобразовани АВП К и длительностью такта Т, кото- рьш равен периоду следовани импульсов генератора 2. Поэтому изменение частоты генератора 2 ведет к изменению цены делени , причем закон изменени цены делени линейный, т.е. ее- ли длительность такта Ту (период следовани ) измен етс в раз, то также измен етс и цена делени
,
то
(5)
Управление периодом следовани Т импульсов генератора 2 осуществл етс блоком 7 управлени , который вырабатывает управл юпще сигналы и подает их на управл ющий вход 27 генератора 2 и измен ет период следовани его импульсов. Между ценой делени шкалы периодом следовани импульсов генератора 2 (их частотой) и управл ющими сигналами блока управлени существуе известное однозначное соответствие, которое используетс дл индикации цены делени шкалы. Одновременно с сигналами управлени генератором 2 блок 7 управлени выдает на свой второй выход 26 соответствующие сигналы управлени блоком 8 индикации цены делени , которые поступают на его вход. Под действием этих сигналов блок 8 индикации цены делени , представл ющий собой цифровой индикатор (малоразр дный цифровой дисплей), высвечивает текущее значение цены делени в соответствии с выражением (4). При управлении цифровым дисплеем блока 8 выход 27 блока 7 вл етс многоразр дным, что необходимо дл передачи сигналов управлени разр дами диспле и сегментам цифровых индикаторов соответственно многоразр дной вл етс и соответствующа лини св зи). Таким образом, в процессе отображени значени входной величины световой полоской на шк-але на этой световой полосе высвечиваютс делени шкалы и одновременно индицируетс численное значение цены делени щкалы.
При фиксированном значении коэффициента пересчета М счетчика 6 деле5
ни шкалы (метки делений занимают на ней неизменное положение, а при изменении длительности такта Т (и цены делени ) измен етс длина световой полоски при одном и том же значении входной величины (так как за одно и то же врем t,, срабатывает разное число чеек), что позвол ет 0 управл ть точностью И1здикации.
Строение блока управлени 7 зависит от того, каким образом осуществл етс управление генератором 2, т.е. от вида управл емого генератора и от вида блока индикации цены делени .
Claims (1)
- Формула изобретени0 Оптоэлектронный шкальный индикатор , содержащий амплитудно-временной преобразователь, вход которого вл етс входом индикатора, генератор импульсов, выход которого подключен5 к счетному входу счетчного триггера, первый и второй элементы 2И-НЕ, первые входы которых соединены с выходом амплитудно-временного преобразо- вател , а.вторые - с пр мым и ин0 версным вьЬсодами триггера соответственно , первую и вторую шины тактовых импульсов, которые подключены соответственно к выходам первого и второго элементов 2И-НЕ, блок запуска, состо щий из последовательно соединенных резистора и светодиода, катод которого подсоединен к выходу амплитудно-временного преобразовател , и п индикационных чеек, кажда из0 которых содержит первый и второй индикационные светодиоды, светодиод св зи и фототиристор, причем в каждой чейке первый индикационный светодиод , светодиод св зи и фототиристор5 соединены согласно-последовательно, аноды индикационных светодиодов всех чеек и резистор блока запуска через второй резистор подключены к положительной шине питани , катоды фототи0 ристоров нечетных чеек подключены к первой шине тактовых импульсов, а катоды фототиристоров четньк чеек - к второй шине тактовых импульсов, светодиод св зи каждой i-й чейки5 оптически св зан с фототиристором следующей (1+1)-й чейки, а светодиод блока запуска оптически св зан с фототиристором первой чейкиj при этом оптические выходы индикационных5светодиодов вл ютс оптическими выходами чеек и образуют отсчетную шкалу, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности индикации , и улучшени эргономических Характеристик индикатора, в него введены счетчик импульсов, блок управлени , блок индикации цены делени и п вторых фототиристоров, каждый из которых соединен согласно-последовательно с вторым индикационным светодиодом чейки, катоды вторых фототиристоров всех чеек соединены с выходом счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а управл ющий вход - к выходу амплитудно-временного преобразовател , в каждой i-й чейке светодиод св зи оптически соединен дополнительно с вторым фототиристором следующей (1+1)-й чейки , а светодиод блока запуска - с вторым фототиристором первой чейки , управл ющий вход генератора импульсов соединен с первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с входом блока индикации цены делени .litifj./f&Vfi
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874351062A SU1506362A1 (ru) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Оптоэлектронный шкальный индикатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874351062A SU1506362A1 (ru) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Оптоэлектронный шкальный индикатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1506362A1 true SU1506362A1 (ru) | 1989-09-07 |
Family
ID=21345319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874351062A SU1506362A1 (ru) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Оптоэлектронный шкальный индикатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1506362A1 (ru) |
-
1987
- 1987-12-28 SU SU874351062A patent/SU1506362A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1242837, кл. G 01 К 13/00, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE431126B (sv) | Kalibrerings- och metkrets | |
SU1506362A1 (ru) | Оптоэлектронный шкальный индикатор | |
SU1506363A1 (ru) | Оптоэлектронный шкальный индикатор | |
SU1377754A2 (ru) | Шкальный индикатор напр жени | |
SU1401391A1 (ru) | Электроизмерительный прибор | |
SU676937A1 (ru) | Электроизмерительный прибор | |
SU1449928A1 (ru) | Цифровой фазометр с посто нным измерительным временем | |
SU1594434A1 (ru) | Оптоэлектронный матричный индикатор напр жени | |
SU930144A1 (ru) | Устройство дл цифрового измерени частоты медленно мен ющихс процессов | |
SU496507A2 (ru) | Фазометр | |
SU1318923A1 (ru) | Цифровой измеритель мощности СВЧ | |
SU734622A1 (ru) | Устройство дл контрол частоты вращени вала двигател | |
SU1707555A1 (ru) | Индикатор уровн напр жени посто нного тока | |
SU610027A1 (ru) | Устройство дл измерени характеристик выбросов случайных процессов | |
SU1636778A1 (ru) | Шкальный индикатор напр жени | |
SU841102A1 (ru) | Устройство контрол амплитудногодиАпАзОНА СигНАлА | |
SU949672A2 (ru) | Устройство дл контрол времени работы машин | |
SU877351A1 (ru) | Многоточечное устройство дл измерени температуры | |
SU888065A1 (ru) | Способ измерени длительности периодических импульсов | |
SU1580537A2 (ru) | Генератор случайного потока импульсов | |
SU1522115A1 (ru) | Электроизмерительный показывающий прибор | |
SU596981A1 (ru) | Устройство дл индикации | |
SU661456A1 (ru) | Устройство дл регулировки и поверки счетчиков электрической энергии | |
SU945801A1 (ru) | Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со след щим уравновешиванием дл измерени проводимости комплексных сопротивлений | |
SU705366A1 (ru) | Частотомер-периодомер с автоматическим переключением поддиапазонов |