Индикатор уровня напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть-использовано для индикации уровня напряже- . ний постоянного тока. Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства. Измеряемые напряжения через масштабирующий усилитель 1 поступают на затвор полевого транзистора 12, изменяя сопротивление его канала и постоянную времени заряда конденсатора 1. Преобразователь 2 напряжения в скважность импульсов оырабатывает по окончании запускающего импульса, вырабатываемого делителем 8 частоты, импульс, длительность которого пропорциональна величине входного напряжения. В течение этого импульса счетчик 3 считает импульсы генератора 7 тактовых импульсов о Дешиф-. ратор Ь преобразует изменяющийся код счетчика 3 в унитарный код и засвечивает поочередно элементы индикации 5.1-5.N. Введение делителя 8 частоты, масштабирующего усилителя 1 и выполнение преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов в виде инверторов 9 и 11, диода 10, конденсатора , полевого транзистора 12 позволяет уменьшить зависимость скважности импульсов от влияния дестабилизирующих факторов. 2 ил-. с я с Фиг. Т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛКСТ ЯЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (ц) С 01 Р 19/165

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙ4Я . - :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ èï (21) 4272507/21 (22) 01.07.87 (46) 23.01.92. Бюл. " 3 (71) Бердское специальное конструкторское бюро Производственного объединения "Вега"

\ (72) В.А. Воложанкин (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

F. 1041946, кл. С 01 R 19/165, 31. 12. 80.

Radio Peinshen E,lectronik, ГДР, 1976, N 17, s. 31. (54) ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электроиэмерений и может быть использовано для индикации уровня напряже. ний постоянного тока. Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства. Измеряемые напряжения через масштабирующий усилитель 1 поступают на затвор полевого транзис2 тора 12, изменяя сопротивление era канала и постоянную времени заряда конденсатора l4, Преобразователь 2 напряжения в скваи чость импульсов вырабатывает по окончании запускающего импульса, вырабатываемого делителем

8 частоты, импульс, длительность кото. рого пропорциональна величине входного напряжения. В течение этого импульса счетчик 3 считает импульсы генератора 7 тактовых импульсов. Пешиф-. ратор " преобразует йэменяющийся код счетчика 3 в унитарный код и засвечивает поочередно элементы инд кации .5.1-5.N. Введение делителя 8 частоты, масштабирующего усилителя 1 и выполнение преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов в виде инверторов 9 и 11, диода 10, конденсатора

14, полевого трачэистора 12 позволя- ( ет уменьшить зависимость скважности импульсов от влияния дестабилизирующих Факторов. 2 ил.

1707555

Изобретение относится к электроиэмерениям и может быть использовано в устройствах индикации уровня напряжения постоянного тока.

Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема индикатора уровня напряжения постоянного тока; на фиг. 2 — временные риаграммы, поясняющие работу, устройства.

Устройство содержит масштабный усилитель 1, вход которого является входом устройства, а выход соединен с аналоговым входом преобразователя

2 напряжения в скважность импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика 3, выходы которого соеринены с соответствующими входами 20 дешифратора 4, первые выводы эле- .ментов 5.1-5.N индикации подключены к соответствующим выводам дешифратора 4, кроме первого, вторые выводы элементов 5.1-5.N индикации порключе- 25 ны к шине 6 источника питания. Тактовый вход счетчика 3 подключен к выходу генератора 7 тактовых импульсов, который через делитель 8 частоты соединен с входом запуска нреобразовате- 30 ля 2 напряжения ск"ажность импульсов, которым является вход инвертора

9, соединенный с анодом диода 10, ка год которого соединен с выходом инвертора 11 и является выходом преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов, аналоговым входом которого является затвор полевого транзистора

12, исток которого и первый вывод резистора 13 соединены с общей шиной, 40 а сток и второй вывод резистора 1 1 с входом инвертора 11, который через конденсатор 14 подключен к выходу инвертора 9.

Индйкатор уровня напряжения посто-. 4 янного тока работает следующим образом.

Индицируеное напряжение поступает через масштабный усилитель 1 на аналоговый вход преобразователя 2 напряжения в скважность импульсов, который выполнен в виде ждущего одновибратора с изменяемой длительностью формируемого импульса. запускаемые импульсы (фиг 2u) гсcTóãаю, а 3 од КМОП ин вертора 9, на выходе которого появляется отрицательный перепад напряжения, разряжающий конденсатор 14 через эащитные диоды КМОП инвертора .1*1 до нулевого значения (фиг.26). По окончании запускающего импульса на выходе

КНОП инвертора 9 появится положительный потенциал, который через конденсатор 14 передается на вход КМОП ин— вертора 11, на выходе которого появится логический "0", устанавливающий счетчик 3,в нулевое состояние. Конденсатор 14 заряжается током, протекающим через.резистор 13 и открытый канал полевого транзистора 12,. Сопротивление канала полевого транзистора

12 определяется напряжением, прилсженным к его затвору через масштабирующий усилитель 1 с входа устройства, Таким образом, время заряда конденсатора 14 зависит от уровня входного напряжения. По мере заряда конденсатора 14 напряженис на входе КИОП инвертора 11 переходит через порог срабатывания, переключая его в еди- ничное состояние, В этот момент (фиг. 26) счетчик 3 работает в режиме счета тактовых импульсов, при этом выходной код его увеличивается. Изменяющийся двоичный код счетчика 3 преобразуется р. шифратором 4 в унитарный кор (фиг.2в-д).

В активное нулевое состояние переходят поочередно второй, третий и последующие выходы дешифратора, засвечивая также поочередно подключенные ! к э1им. выводам элементы 5,1-5 ° N индикации.

В момент прихода следующего запускающего импульса на вход инвертора 9 на выходе инвертора 9 появляется отрицательный перепад напряжения, разряжаю- щий конденсатор 14 через защитные дио. ды КМОП инвертора 11 до нулевого значения (фиг.2б). Ilo окончании запускающего импульса процесс повторяется.

Счетчик 3 прекращает счет и устанавливается в нулевое состояние, При нулевом коде на выходе счетчика 3, а слеровательно, и на входе дешифратора 4 в активное нулевое состояние устанавливается его первый выход, к которому не подключен ни один иэ элементов 5.1-5.N индикации, остальные выходы переходят в пассивное высокое . состояни ° чем вызывается гашение элементов 5.1 — 5„ii и ц икаци1

Частота повторения запускающих импульсов с выхода длителл 8 выби1707555 раетсл больше времени реакции глаза, что обеспечивает наблюдение на элементах 5.1-5.И светящейся линейки, длина которой пропорциональна входному сигналу. Постоянная времени заряда конденсатора 14, частота следования запускающих импульсов с выхода делителя 8, начальное выходное напряжение масштабируюшиго усилителя 1 О выбраны такими, чтобы при отсутствии сигнала на входе усилителя 1, остаточное напряжение на конденсаторе 14 в момент прихода запускающего импульса было немного выше порога срабатывания J5 инвертора 11. При этом ни один элемент индикации светиться не будет.

- При увеличении уровня входного сигнала уменьшается постоянная времени заряда конденсатора 14, при этом момент 2р перехода напряжения на входе инвертора ll через порог срабатывания меняетсп. Время разрешения работы счетчика 3 также будет менлться, что при ведет к зажиганию 1,2,3... элементов, 25

Таким образом, можно отрегулировать линейку индикатора от нулевого уровня входного сигнала.

Ф о р м у л а и з о б р е т е"н. и я 30

В

Индикатор уровня напряжеь>ил постоянного тока, содержащий преобразователь напряжения в скважность импульсов, Ы элементов индикации, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом счетчика, выходы счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора второй и последующие выход., Ф которого соединень< с первыми выво<>ами соответствующих элементов индикации, о т л и ч а ю щ и " с л тем,что, с целью повышенил стабильности, в него введены делитель частоты и масштабный усилитель, а преобразователь напряжения в сквах<ность импульсов со- . дерх<ит два КМОП-инвертора с защитными диодами на входе, конденсатор, диор, полевой транзистор и резиссор, затвор полевого транзистора подключен к аналоговому входу преобразователя напряжения в сквах<ность импу .ьсов, вход запуска которого соединен с первым инвертором и анодом, диода, катод которого соединен с выходом второго инвертора и выходом преобразователл напрлженил в сквах(ность импульсов, выход первого инвертора через конденсатор соединен с входом второго инвертора, стоком полевого транзистора и первым лыводол< резистора, второй вывод которого и исто < полевого транзистора подключены к общей шине, выход генератора тактовых импульсов через делитспь частоты соединен с входом запуска преобразо».от<:— ля напряжения в скважность < мпупьсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика, вход устройства через масштабный усилитель соединен с аналоговым входом преобразователя напряжения в скважность импульсов, вторые выводы элементов индикации соединены с шиной источника питания, 1707555 У

Йа2

Составитель Г. Козуля

Редактор К. Лазаренко -Техред А.Кравчук Корректор ". Пилипенко

Заказ 265 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государствонно о комитета по иэсбрет ниям и открытиям при Г!<МТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

»»»» «»«««« «» » «

» »«

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,101 1