SU1541523A2 - Устройство дл измерени напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности. Устройство содержит жидкокристаллическую  чейку, образованную двум  стекл нными пластинами 6 и 8 с прозрачными электродами, сопротивление которых мен етс  вдоль пластин, прокладкой 1 между ними и слоем электрооптического жидкого кристалла 7 в вырезе прокладки, а также источник 3 монохроматического света, оптически св занный с  чейкой через призму 2. Одна из входных клемм 5 непосредственно соединена с электродом жидкокристаллической  чейки, друга  подключена параллельно к обоим электродам. Цель достигаетс  введением двух фотодиодов 4,10, собирающей линзы 9, управл емого источника 12 питани  и дифференциального усилител  11. Фотодиод 4 оптически соединен с источником 3, фотодиод 10 - с пластиной 8, причем фотодиод 4 подключен к первым, а фотодиод 10 - к вторым входам дифференциального усилител  11. Управл емый источник 12 питани  включен последовательно между одной из входных клемм 5 и параллельно соединенными электродами пластин 6 и 8, а его вход регулировани  соединен с выходом дифференциального усилител  11. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерения напряжения и является усовершенствованием изобретения по авТсСВ» № 1019345.

Целью изобретения является повышение точности отсчета напряжения.

На чертеже приведена структурнофункциональная схема устройства,

Устройство содержит прокладку 1,с вырезом, призму 2, источник 3 монохроматического света, фотодиод 4, входные клеммы 5 устройства, стеклянную пластину 6 с прозрачным электродом, электрооптический жидкий кристалл 7, вторую стеклянную пластину 8 с прозрачным электродом, собирающую линзу 9, второй фотодиод 10, дифференциальный усилитель 11, управляемый источник 12 питания. Сопротивление прозрачных электродов пластин 6 и 8 изменяется вдоль них. Жидкий кристалл 7 помещен между пластинами 6 и 8 в вырезе прокладки 1» Призма 2 оптически связана с источником 3 монохроматического света и расположена одной гранью на прокладке 1, а другой - ' ' у торца пластины 8. Фотодиод 4.соединен оптически с источником 3 монохроматического света й подключен к первым двум входам дифференциального усилителя 11. Второй фотодиод 10 соединен оптически с пластиной 6 через собирающую линзу 9 и подключен к вторым входам дифференциального уси•лителя 11, выход которого соединен с входом регулирования управляемого источника 12 питания. Одна из входных клемм 5 устройства соединена непосредственно с электродом пластины 6, а другая через последовательно включенный управляемый источник 12 питания подключена параллельно к противоположному концу электрода пластины 6 и электроду пластины 8.

Устройство работает следующим образом»

Световой поток от источника 3 монохроматического света через призму 2 и прокладку 1 поступает в слой жидкого кристалла 7, в котором начинают распространяться световые волны, так как молекулы жидкого кристалла 7 ориентированы вдоль направления распространения волн, что достигается стандартно нанесением на пластины 6 и 8 микрорельефа в продольном направлении при изготовлении. Так как коэффициент преломления материала пластин 6 и 8 и прокладки 1 меньше соответствующего коэффициента преломления жидкого кристалла 7, то луч от источника 3 монохроматического света, распространяясь в жидком кристалле 7, не выходит через пластины 6 и 8 и прокладку 1 потому, что происходит полное отражение луча от их внутренних поверхностей. Это состояние жидкого кристалла 7 соответствует отсутствию измеряемого напряжения.

При появлении на клеммах 5 измеряемого напряжения между электродами пластин 6 и 8 возникает электрическое поле, напряженность которого за счет изменяющегося вдоль пластины 6 электрического сопротивления прозрачного электорода также изменяется вдоль пластин 6 и 8. При этом в той же области жидкого кристалла 7, где напряженность электрического поля превышает пороговое для данного типа кристалла значение напряженности, происходит переориентация молекул жидкого кристалла 7 в положение, перпендикулярное исходному» В результате этого волноводность жидкого кристалла 7 нарушается, а его коэффициент преломления увеличивается до значения, соответствующего перпендикулярной ориентации молекул, становясь больше коэффициентов преломления пластин 6 и 8, При этом луч, поступающий в слой жидкого кристалла 7 от источника 3 монохроматического света, выходит через пластины,6 и 8 в виде узкой полосы, т.е. становится видимым. Положение этой светящейся полосы зависит от величины измеряемого напряжения. При увеличении этого напряжения светящаяся полоса монохроматического света, выходящая через пластины 6 и 8, смещается вдоль пластин 6 и 8 в сторону, противоположную призме 2, г<

При работе устройства световой поток от источника 3 монохроматического света одновременно воздействует на Фотодиод 4, изменяя его проводимость» Световой поток, прошедший через.жидкий кристалл 7, пластину 8 и собирающую линзу 9, воздействует на фотодиод 10* Дифференциальный усилитель 11 по рассогласованию проводимости фотодиодов 4 и 10 формиру1541523 ет сигнал, который по управляющему— входу поступает на управляемый источник 12 питания и изменяет величину измеряемого напряжения, компенсируя тем самым влияние вариации температуры.

Допустимый интервал.изменения ра-бочей температуры в предлагаемом устройстве (5-10 )°С по сравнению с 0,5°С в известном. Если ограничиться указанным интервалом температуры, то это приведет к повышению чувствительности в (5-10) раз, контрастности в 100 раз. Поскольку увеличение контрастности в 100 раз на 50% снижает размытость изображения и, кроме того, компенсация вариации температуры снижает случайную погрешность, то обеспечивается и повышение точности отсчета напряжения. Для принятых ограничений устройство позволяет обеспечить повышение точности отсчета в два раза.

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для измерения напряжения по авт, св, № 1019345, от личающееся тем, что, с 5 целью повышения точности отсчета напряжения, в него дополнительно введены два фотодиода, собирающая линза·, управляемый источник питания и ΐθ дифференциальный усилитель, при этом первый фотодиод соединен оптически с источником монохроматического света и подключен к первым двум входам дифференциального усилителя, а втоjg рой фотодиод через собирающую линзу соединен оптически с пластиной жидкокристаллической ячейки и подключен к вторым двум входам дифференциального усилителя, выход которого соеди2Q нен с входом регулирования управляемого источника питания, который вклю? чен между одной из входных клемм устройства и параллельно соединенными электродами жидкокристаллической 25 ячейки.