Способ измерения рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора

 

Изобретение относится к микроэлектронике, измерительной технике, может быть использовано при производстве, проектировании электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ), а также их научных исследованиях. Технический результат - упрощение процесса измерения, повышение точности измерения, автоматизация процесса измерения и расчетов, возможность проведения измерений в реальном масштабе времени. Способ измерения рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора заключается в измерении площади петли гистерезиса ЭЛИ посредством аналого-цифрового преобразования напряжения, пропорционального заряду на обкладках ЭЛИ, изменение которого определяет площадь петли, характеризующей искомую величину, и более простого процесса измерения и алгоритма обработки данных: выделяют данные одного периода сигнала и вычитают суммы дискрет (выборок) первого полупериода из суммы дискрет (выборок) второго полупериода для получения гистерезисной характеристики ЭЛИ. 2 ил.

Изобретение относится к области микроэлектроники и измерительной техники и может быть использовано при производстве, проектировании электролюминесцентных индикаторов, а также их научных исследованиях.

Известен осциллографический способ измерения рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора (ЭЛИ), заключающийся в метрическом измерении площади гистерезисной характеристики, получаемой сложением взаимоперпендикулярных колебаний, подаваемых на входы двухлучевого осциллографа, на вход "Y" которого подается разность потенциалов, пропорциональная заряду на обкладках электролюминесцентного индикатора, снятого с емкостного делителя, состоящего из ЭЛИ и прецизионного конденсатора, на вход "X" осциллографа подается напряжение на индикаторе (см. Прикладная электролюминесценция. Под. ред. М.В. Фока. - М.: Сов. радио, 1974.- 416 с.: ил.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится недостаточная точность измерения указанной величины (погрешность измерения до 25%), определяемая точностью воспроизведения гистерезисной характеристики на экране осциллографа и методикой расчета площади петли, и невозможность автоматизации измерений и расчетов светотехнических параметров ЭЛИ.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ измерения рассеиваемой мощности ЭЛИ наряду с целой системой различных характеристик электролюминесцентных индикаторов, в котором измеряется площадь петли гистерезиса ЭЛИ посредством аналого-цифрового преобразования площади фигуры, отображенной на экране осциллографа, принятый за прототип (см. Singh V. P., Morton D.C., Miller M.R. Luminescence characteristics of SrS:CeF thin-film electroluminescent devises. // IEEE transaction on electron devices., 1988.-vol. ED-35.-pp. 38-47. ).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится сложность оборудования, аналого-цифровое преобразование вторичных данных, отображаемых на экране осциллографа, что обусловлено применением универсального измерительного оборудования фирм Hewlett-Packard, Tektronix.

Сущность изобретения заключается в том, что производят аналого-цифровое преобразование напряжения, пропорционального заряду на обкладках ЭЛИ, изменение которого определяет площадь петли гистерезиса ЭЛИ, характеризующей искомую величину при возбуждении свечения индикатора приложением переменного напряжения; применяют следующий алгоритм процесса измерения и обработки данных: для получения входных данных используют емкостной делитель напряжения, с которого на вход аналого-цифрового преобразователя подают разность потенциалов, пропорциональную заряду на обкладках электролюминесцентного индикатора в данный момент времени, сформированный таким образом массив обрабатывают программно: выделяют данные одного периода сигнала и вычитают суммы дискрет (выборок) первого полупериода из суммы дискрет (выборок) второго полупериода для получения гистерезисной характеристики ЭЛИ, площадь которой пропорциональна рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора.

Технический результат - упрощение процесса измерения, повышение точности измерения, автоматизация процесса измерения и расчетов, возможность проведения измерений в реальном масштабе времени.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в заявляемом способе измеряют площадь гистерезисной характеристики электролюминесцентного индикатора, которая пропорциональна рассеиваемой мощности ЭЛИ.

Особенность заключается в том, что производят аналого-цифровое преобразование первичных данных - напряжения, пропорционального изменению заряда электролюминесцентного индикатора, и применяют следующий алгоритм обработки результатов преобразования: выделяют данные одного периода сигнала и вычитают сумму дискрет (выборок) первого полупериода из суммы дискрет (выборок) второго полупериода для получения величины, пропорциональной рассеиваемой мощности ЭЛИ.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразования для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам, в отношение которого установлено влияние именно такого дополнения; - замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощения, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.); - увеличение количества однотипных элементов, действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий; - выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными способами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представление таких признаков во взаимосвязи либо изменение ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей, Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено: На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства измерения рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора.

На фиг. 2 показана блок-схема алгоритма процесса измерения и обработки результатов измерения рассеиваемой мощности ЭЛИ.

Заявляемый способ измерения рассеиваемой мощности ЭЛИ реализован устройством на базе выпускаемых отечественной промышленностью радиоэлектронных элементах (фиг. 1) и представляет собой плату расширения системной шины ПЭВМ типа IBM PC.

Устройство измерения 1 имеет в своем составе дешифратор адреса 2, позволяющий осуществлять адресацию команд управляющей программы по шине адреса 3; буферные регистры 4 для передачи данных на шину данных 5 ПЭВМ 6; устройство управления 7, по командам шины управления 8 тактирующее работу аналого-цифрового преобразователя 9, получающего сигнал с нормирующего усилителя 10, который также решает задачу защиты входа устройства измерения 1; лабораторную установку 11. Лабораторная установка 11 состоит из генератора синусоидальных сигналов 12, усилителя сигнала 13, необходимых для возбуждения свечения электролюминесцентного индикатора, трансформатора развязки 14 и емкостного делителя 15.

Способ осуществляют следующим образом (фиг. 2). При подключении ко входу устройства измерения 1 лабораторной установки 11, но до запуска управляющих программ, устройство измерения 1 находится в режиме ожидания, причем с выхода лабораторной установки 11 на вход нормирующего усилителя 10 постоянно поступает сигнал, характеризующий изменение заряда ЭЛИ, находящегося в составе емкостного делителя 15. После определения положения устройства измерения 1 в адресном пространстве ПЭВМ 6 посредством получения адреса с шины адреса 3 дешифратором адреса 2 и установки необходимых режимов свечения ЭЛИ устройство измерения 1 получает разрешение на оцифровку сигнала аналого-цифровым преобразователем 9 с шины управления 8 через устройство управления 7, которое также тактирует работу аналого-цифрового преобразователя 9 в дальнейшем. Данные через буферные регистры 4 и шину данных 5 вводятся в ПЭВМ 6. Алгоритм обработки данных предполагает выделение данных одного периода сигнала и вычитание суммы дискрет (выборок) первого полупериода из суммы дискрет (выборок) второго полупериода для получения величины, пропорциональной рассеиваемой мощности индикатора. С помощью программных средств на экране ПЭВМ 6 отображается гистерезисная характеристика ЭЛИ и расчеты необходимой величины в реальном масштабе времени.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно при производстве, проектировании электролюминесцентных индикаторов и их научных исследованиях.

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных или известных до даты приоритета средств и методов;
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ измерения рассеиваемой мощности электролюминесцентного индикатора, заключающийся в том, что измеряют площадь петли гистерезиса электролюминесцентного индикатора (ЭЛИ), которая пропорциональна рассеиваемой мощности ЭЛИ, отличающийся тем, что производят аналого-цифровое преобразование первичных данных: напряжения, пропорционального изменению заряда электролюминесцентного индикатора и применяют следующий алгоритм обработки результатов преобразования: выделяют данные одного периода сигнала и вычитают сумму выборок первого полупериода из суммы выборок второго полупериода для получения величины, пропорциональной рассеиваемой мощности ЭЛИ, чем упрощают процесс измерения и обработки данных.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2