Оптоелектронний матричний індикатор напруги

УКРАЇНА (19) UA (11) 43193 (13) U (51) МПК (2009) G01R 19/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС видається під відповідальність власника патенту ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) ОПТОЕЛЕКТРОННИЙ МАТРИЧНИЙ ІНДИКАТОР НАПРУГИ U (13) 43193 (11) з'єднані із другими входами першого і другого елементів І-НІ відповідно, вихід нульового розряду кільцевого лічильника з'єднаний з керуючим входом електронного ключа, приєднаного між входом занулення оптоелектронної шкали і загальної шини, рухомий контакт перемикача з'єднаний із входом живлення оптоелектронної шкали, перший нерухомий контакт - з виходом блока пульсуючої напруги, а другий нерухомий контакт - з блоком живлення. 2. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що оптоелектронна шкала містить N*M комірок, N фототранзисторів, N перших світлодіодів і М перших обмежувальних резисторів і другий обмежувальний резистор, причому кожна комірка містить третій обмежувальний резистор, другий світлодіод, індикаційний світлодіод і фототиристор, оптично пов'язаний з другим світлодіодом, третій обмежувальний резистор кожної комірки підключений між входом живлення і анодом індикаційного світлодіода, катод якого підключений до анода фототиристора, катод якого підключений до входу обнулення оптоелектронної шкали, кожний із М перших обмежувальних резисторів підключений між відповідним другим інформаційним входом оптоелектронної шкали і об'єднаними катодами других світлодіодів комірок відповідного стовпця, другий обмежувальний резистор підключений між входом живлення і об'єднаними анодами перших світлодіодів, катоди яких підключені до відповідних перших інформаційних входів оптоелектронної шкали, колектори фототранзисторів, оптично пов'язаних із відповідними першими світлодіодами, підключені до входу живлення, а емітер кожного фототранзистора підключений до об'єднаних входів других світлодіодів комірок відповідного рядка. 3. Індикатор за п. 1, який відрізняється тим, що кільцевий лічильник містить два ключі, елемент І, тригер, вузол запуску, обмежувальний резистор (М+1) розрядів, кожний з яких містить світлодіод і фототиристор, а нульовий розряд - додатковий фототиристор, оптично зв'язаний зі світлодіодом останнього розряду, об'єднані аноди світлодіодів усіх розрядів підключені через обмежувальний резистор до входу живлення, нерухомі контакти ключів підключені до загальної шини, нерухомий контакт першого ключа підключений до входу установки тригера в нульовий стан і до катода UA (21) u200901300 (22) 16.02.2009 (24) 10.08.2009 (46) 10.08.2009, Бюл.№ 15, 2009 р. (72) КОЖЕМ'ЯКО ВОЛОДИМИР ПРОКОПОВИЧ, РЕМІННИЙ ОЛЕКСАНДР АНДРІЙОВИЧ, МЯЛКІВСЬКА ІРИНА ВОЛОДИМИРІВНА (73) КОЖЕМ'ЯКО ВОЛОДИМИР ПРОКОПОВИЧ, РЕМІННИЙ ОЛЕКСАНДР АНДРІЙОВИЧ, МЯЛКІВСЬКА ІРИНА ВОЛОДИМИРІВНА (57) 1. Оптоелектронний матричний індикатор напруги, який містить електронну шкалу, N перших інформаційних входів якої підключені до відповідних входів N-розрядного блока керування, а М других інформаційних входів - до відповідних виходів М-розрядного кільцевого лічильника, генератор імпульсів, електронний ключ, два елементи ІНІ і два резистори, який відрізняється тим, що в нього введені амплітудно-часовий перетворювач, задавач часових інтервалів, блок пульсуючої напруги, запускаючий світлодіод, тригер, елемент І і перемикач, причому кожний з розрядів блока керування виконаний на ланцюжку згідно з включеними індикаційним світлодіодом, світлодіодом зв'язку й фототиристором, світлодіод зв'язку кожного розряду оптично зв'язаний з фототиристором наступного розряду, фототиристор першого розряду оптично зв'язаний із запускаючим світлодіодом, підключеним послідовно із другим резистором між виходом задавача часових інтервалів і блоком живлення, вільні виводи індикаційних світлодіодів усіх розрядів об'єднані й через перший резистор підключені до блока живлення, вільні виводи фототиристорів непарних розрядів підключені до виходу першого елемента І-НІ, вільні виводи фототиристорів парних розрядів підключені до виходу другого елемента І-НІ, виходи зв'язку світлодіода, зв'язку фототиристора кожного розряду є виходами блока керування, вхід амплітудно-часового перетворювача з'єднаний із вхідною шиною пристрою, вхід керування - з виходом задавача часових інтервалів, лічильниковим входом кільцевого лічильника, установчим входом тригера й першими входами елементів І-НІ, а вихід - із другим входом елемента І, перший вхід якого підключений до виходу генератора імпульсів і входу задатчика часових інтервалів, а вихід - до лічильникового входу тригера, прямий і інверсний виходи тригера 2 (19) 1 3 43193 4 світлодіода вузла запуску, анод якого підключений через обмежувальний резистор вузла запуску до входу живлення, нерухливий контакт другого ключа підключений до другого входу елемента І, перший вхід якого підключений до лічильникового входу кільцевого лічильника, а вихід - до лічильникового входу тригера, прямий вихід якого підключений до катодів фототиристорів всіх парних розрядів, а інверсний вихід - до катодів фототиристорів всіх непарних розрядів, причому аноди фототиристорів розрядів підключені до катодів відповідних світлодіодів і відповідних виходів кільцевого лічильника, додатковий фототиристор нульового розряду катодом і анодом підключений відповідно до катода й анода основного фототиристора нульового розряду, оптично зв'язаного зі світлодіодом вузла запуску, причому світлодіод кожного розряду оптично пов'язаний з фототиристором наступного розряду. Корисна модель відноситься до електровимірювальної техніки й може бути використана в контрольно-вимірювальних системах для двовимірного відображення електричних сигналів. Відомий оптоелектронний шкальний індикатор (патент України на корисну модель №13113, кл. G01F 19/00, Бюл. u200508999, 2005 p.), що містить амплітудно-часовий перетворювач, вхід якого є входом оптоелектронного шкального індикатора, генератор імпульсів, тригер, вхід установки одиниці якого з'єднаний з виходом амплітудно-часового перетворювача, а зчитувальний вхід - з виходом генератора імпульсів, перший та другий елементи І-НІ, перші входи яких підключені до виходу амплітудно-часового перетворювача, з'єднаного також з катодом першого запускаючого світлодіода, анод якого через перший резистор з'єднаний з шиною живлення, другі входи елементів І-НІ підключені відповідно до прямого і інверсного виходів тригера, світловимірювальну шкалу, що містить n комірок, в склад кожної із яких входять узгодженнопослідовно з'єднані перший індикаційний світлодіод, перший світлодіод, зв'язку і перший фототиристор, а також другий фототиристор і перший світлодіод зв'язку кожної комірки оптично зв'язаний з першим фототиристором наступної комірки, задавач часових інтервалів, перетворювач оптичного сигналу в електричний, другий тригер, третій та четвертий елементи І-НІ, керуючий світлодіод, другий запускаючий світлодіод, другий та третій резистори, а кожна комірка світловимірювальної шкали з'єднана з другим індикаційним світлодіод ом та третім фототиристором, вхід задавача часових інтервалів з'єднаний з виходом генератора імпульсів, анод другого запускаючого світлодіода через другий резистор підключений до шини живлення, вхід установки одиниці другого зчитувального тригера з'єднаний з катодом другого запускаючого світлодіода, а лічильний вхід - з виходом перетворювача оптичного сигналу в електричний, перші входи третього та четвертого елементів І-НІ з'єднані з катодом другого запускаючого світлодіода і з виходом задавача часових інтервалів, анод керуючого світлодіода через третій резистор з'єднаний з виходом генератора імпульсів, в кожній комірці світловипромінювальної шкали другий індикаційний світлодіод, другий світлодіод зв'язку та третій фототиристор з'єднані узгоджено і послідовно, причому аноди всіх індикаційних світлодіодів підключені до шини живлення, катод другого фототиристора кожної комірки з'єднаний з анодом першого фототиристора цієї комірки, аноди фототиристорів всіх комірок об'єднані та з'єднані з катодом керуючого світлодіода, оптичний вихід якого з'єднаний з оптичним входом перетворювача оптичного сигналу в електричний, катоди третіх фототиристорів непарних комірок з'єднані з виходом першого елемента І-НІ, а катоди третіх фото тиристорів парних комірок - з виходом другого елемента І-НІ, катоди перших фототиристорів непарних комірок з'єднані з виходом третього елемента І-НІ, а катоди перших фототиристорів парних комірок із виходом четвертого елемента І-НІ, оптичний вихід першого запускаючого світло діода зв'язаний з оптичним входом третього фототиристора першої комірки, оптичний вихід другого запускаючого світлодіода оптично зв'язаний з оптичним входом першої комірки, в кожній комірці оптичний вихід другого світлодіода зв'язку оптично зв'язаний з оптичним входом другого фототиристора цієї комірки і третього фототиристора наступної комірки, при цьому перший індикаційний світлодіод кожної комірки має червоний колір випромінювання, а другий - зелений, причому перший і другий індикаційні світлодіоди кожної комірки мають загальний оптичний вихід, який є виходом комірки. Недоліком даного оптоелектронного шкального індикатора є те, що пристрій має обмежені функціональні можливості і може використовуватись для вимірювання та візуального контролю лише електричних величин. Відомий також структурно-надлишковий волоконно-оптичний сенсор струму (патент України на корисну модель №80715, кл. G01 R19/00, Бюл. а200500980, 25.10.2007 р.), який складається із першого мідного струмопровідника, обидва кінці якого сполучені з клемами різьбовим з'єднанням, першої багатовиткової котушки з волоконного світловоду, намотаної на перший мідний струмопровідник із наперед заданою площею перерізу, кінці якої сполучені із гніздами першого та другого світловодних роз'ємних з'єднувачів, причому перший світловодний роз'ємний з'єднувач призначений для підключення до джерела лінійнополяризованого оптичного випромінювання, а другий світловодний роз'ємний з'єднувач - для підключення до приймача поляризаційномодульованого оптичного випромінювання, пристрій додатково містить перетворювач «кодструм», перетворювач «код-переміщення» зі штоком, другу багатовиткову котушку тороїдальної форми із волоконного світловоду, поверх якої на 5 мотана котушка індуктивності з другого мідного струмопровідника із наперед заданою площею перерізу, причому між першим мідним струмопровідником і першою котушкою з волоконного світловоду послідовно розташовані циліндровий каркас, що виконаний з діелектричного матеріалу і жорстко з'єднаний із першим мідним струмопровідником, підшипник ковзання, зовнішня сторона якого жорстко з'єднана з циліндровим каркасом, та феромагнітна втулка довжиною lф, яка не менше ніж у два рази перевищує довжину lк першої багатовиткової котушки з волоконного світловоду, діаметр феромагнітної втулки перевищує діаметр першого мідного струмопровідника на значення, якому досягається мінімальне тертя ковзання між першим мідним струмопровідником і феромагнітною втулкою, один з торців якої жорстоко з'єднаний зі штоком перетворювача «код-переміщення», вхід керування якого підключений до загальної шини, з якою з'єднані і входи перетворювача „код-струм", виходи якого підключені до виходів котушки індуктивності. Недоліком даного пристрою є обмежені функціональні можливості. Він може застосовуватись для високоточного вимірювання постійного струму в умовах дії теплових, електричних та магнітних полів, що обумовлено тим, що волоконнооптичний сенсор струму має перетворювач «кодструм», перетворювач «код-переміщення» зі штоком і другу багатовиткову котушку. Найбільш близьким за технічною суттю є пристрій для додавання та віднімання (а.с. СРСР №1492295, кл. G01R19/00, 1987 p.), який містить оптоелектронну шкалу, блок керування, що складається з n оптично зв'язаних розрядів, перший вхід якого з'єднаний з виходом аналогового ключа, другий вхід - з загальною шиною, перший генератор імпульсів, аналоговий мультиплексор, два диференціатора, блок зсуву, другий генератор імпульсів, оптоелектронний ключ, два елементи І-НЕ, перший елемент НІ й другі елементи НІ, оптоелектронна шкала виконана на матриці світлодіодів, а кожний з розрядів блоку керування, крім першого, передостаннього й останнього, виконаний на першому й другому джерелах світла, першому, другому й третьому фотоприймачах, транзисторі, першому й другому діодах, першому, другому й третьому резисторах, перший розряд виконаний на першому й другому джерелах світла, першому й другому фотоприймачах, транзисторі, першому й другому діодах, першому, другому й третьому резисторах, останній і передостанній розряди виконані на першому джерелі світла, третьому фотоприймачі, транзисторі, першому й другому резисторах, передостанній розряд оснащений також першим і другим фотоприймачами й другим діодом, база транзистора кожного розряду підключена до першого входу блоку керування через перший резистор; до другого входу блоку керування через другий резистор, до третього входу блоку керування й виходу першого елемента І-НІ через третій фотоприймач, колектор транзистора кожного розряду підключений до четвертого входу блоку керування і першій шині живлення через перше джерело світла. 43193 6 В основу корисної моделі поставлена задача розширення сфери застосування за рахунок забезпечення можливості запам'ятовування форми одноразових імпульсних сигналів. Поставлена задача вирішується тим, що у оптоелектронний матричний індикатор напруги, який містить електронну шкалу, N перших інформаційних входів якої підключені до відповідних входів Nрозрядного блоку керування, а М других інформаційних входів - до відповідних виходів Мрозрядного кільцевого лічильника, генератор імпульсів, електронний ключ, два елемента І-НІ і два резистори, з метою розширення області застосування, введені амплітудно-часовий перетворювач, задавач часових інтервалів, блок пульсуючої напруги, запускаючий світлодіод, тригер, елемент І і перемикач, причому кожний з розрядів блоку керування виконаний на ланцюжку згідно включених індикаційного світлодіода, світлодіода зв'язку й фототиристора, світлодіод зв'язку кожного розряду оптично зв'язаний з фототиристором наступного розряду, фототиристор першого розряду оптично зв'язаний із запускаючим світлодіодом, підключеним послідовно із другим резистором між виходом задавача часових інтервалів і блоком живлення, вільні виводи індикаційних світлодіодів усіх розрядів об'єднані й через перший резистор підключені до блока живлення, вільні виводи фототиристорів непарних розрядів підключені до виходу першого елемента І-НІ, вільні виводи фототиристорів парних розрядів підключені до виходу другого елемента І-НІ, виходи зв'язку світлодіода зв'язку і фототиристора кожного розряду є виходами блока керування, вхід амплітудно-часового перетворювача з'єднаний із вхідною шиною пристрою, вхід керування - з виходом задавача часових інтервалів, лічильниковим входом кільцевого лічильника, установчим входом тригера й першими входами елементів І-НІ, а вихід - із другим входом елемента І, перший вхід якого підключений до виходу генератору імпульсів і входу задатчика часових інтервалів, а вихід - до лічильникового входу тригера, прямий і інверсний виходи тригера з'єднані із другими входами першого і другого елементів І-НІ відповідно, вихід нульового розряду кільцевого лічильника з'єднаний з керуючим входом електронного ключа, приєднаного між входом занулення оптоелектронної шкали і загальної шини, рухомий контакт перемикача з'єднаний із входом живлення оптоелектронної шкали, перший нерухомий контакт - з виходом блоку пульсуючої напруги, а другий нерухомий контакт - з блоком живлення. Оптоелектронна шкала даного пристрою містить NxM комірок, N фототранзисторів, N перших світлодіодів і М перших обмежувальних резисторів і другий обмежувальний резистор, причому кожна комірка містить третій обмежувальний резистор, другий світлодіод, індикаційний світлодіод і фототиристор, оптично пов'язаний з другим світлодіодом, третій обмежувальний резистор кожної комірки підключений між входом живлення і анодом індикаційного світлодіоду, катод якого підключений до анода фототиристора, катод якого підключений до входу обнуления оптоелектронної шкали, кожний із М перших обмежувальний резис 7 торів підключений між відповідним другим інформаційним входом оптоелектронної шкали і об'єднаними катодами других світлодіодів комірок відповідного стовпця, другий обмежувальний резистор підключений між входом живлення і об'єднаними анодами перших світлодіодів, катоди яких підключені до відповідних перших інформаційних входів оптоелектронної шкали, колектори фототранзисторів, оптично пов'язаних із відповідними першими світлодіодами, підключені до входу живлення, а емітер кожного фототранзистора підключений до об'єднаних входів других світлодіодів комірок відповідного рядка. Кільцевий лічильник даного пристрою містить два ключа, елемент І, тригер, вузол запуску, обмежувальний резистор (М+1) розрядів, кожний з яких містить світлодіод і фототиристор, а нульовий розряд - і додатковий фототиристор, оптично зв'язаний зі світлодіодом останнього розряду, об'єднані аноди світлодіодів усіх розрядів підключені через обмежувальний резистор до входу живлення, нерухомі контакти ключів підключені до загальної шини, нерухомий контакт першого ключа підключений до входу установки тригера в нульовий стан і до катода світлодіоду вузла запуску, анод якого підключений через обмежувальний резистор вузла запуску до входу живлення, нерухливий контакт другого ключа підключений до другого входу елемента І, перший вхід якого підключений до лічильникового входу кільцевого лічильника, а вихід - до лічильникового входу тригера, прямий вихід якого підключений до катодів фототиристорів всіх парних розрядів, а інверсний вихід - до катодів фототиристорів всіх непарних розрядів, причому аноди фототиристорів розрядів підключені до катодів відповідних світлодіодів і відповідним виходам кільцевого лічильника, додатковий фототиристор нульового розряду катодом і анодом підключений відповідно до катода й анода основного фототиристора нульового розряду, оптично зв'язаного зі світлодіодом вузла запуску, причому світлодіод кожного розряду оптично пов'язаний з фототиристором наступного розряду. На Фіг.1 зображена функціональна схема оптоелектронного матричного індикатора напруги. Оптоелектронний матричний індикатор напруги містить оптоелектронну шкалу 1, генератор 2 імпульсів, перший 3 і другий 4 резистори, перший 5 і другий 6 елементів І-НІ, кільцевий лічильник 7, електронний ключ 8, перемикач 9, блок 10 пульсуючої напруги, задавач 11 часових інтервалів (ЗЧІ), елемент І 12, амплітудно-часовий перетворювач (АЧП) 13, блок 14 живлення, що запускає світлодіод 15 і блок 16 керування, який складається з N розрядів 161, 162,..., 16N, кожен з яких містить індикаційний світлодіод 17, катод якого підключений до анода світлодіода 18 зв'язку, катод якого підключений до анода фототиристора 19. Аноди світлодіодів 17 через резистор 3 підключені до виходу блоку 14 живлення, катоди фототиристорів 19 непарних розрядів 161, 163,..., 16N підключені до виходу елементу І-НІ 5, катоди фототиристорів 19 парних розрядів 162, 164,..., 16N-1 підключені до виходу елемента І-НІ 6. Запускаючий світлодіод 15 і фототиристор 19 першого роз 43193 8 ряду 161, а також світлодіоди 18 всіх розрядів і фототиристори 19 подальших розрядів оптично пов'язані. Вхід АЧП 13 з'єднаний з вхідною шиною 20, вихід елементу 112 сполучений з рахунковим входом 21 тригера 22. Перший вхід елементу І 12 сполучений з виходом генератора 2 і через ЗЧІ 11 - з першими входами елементів І-НІ 5 і 6 і входом 23 керування АЧП 13, вихід 24 якого підключений до другого входу елементу І 12. Другі входи елементів І-НІ 5 і 6 підключені до прямого і інверсного виходів тригера 22 відповідно. Катод світлодіода 15 підключений до входу 23 керування АЧП 13 і до установленого входу тригера 22, а анод через резистор 4 підключений до виходу блоку 14 живлення. Вихід блоку 10 підключений до першого нерухомого контакту 25 перемикача 9, рухомий контакт 26 якого підключений до входу 27 живлення шкали 1, перші інформаційні входи 281, 282,..., 28N якої підключені відповідно до анодів фототиристорів 19 кожного розряду. Вихід блоку 14 підключений до другого нерухомого контакту 29 перемикача 9 і до входу 30 живлення кільцевого лічильника 7, рахунковий вхід 31 якого підключений до виходу ЗЧІ 11, вихід 32 нульового розряду лічильника 7 підключений до керуючого входу 33 ключа 8, перший і другий виводи якого підключені відповідно до входу 34 онулення шкали 1 і до спільної шини. Другі інформаційні входи 351, 352,..., 35М шкали 1 підключені до відповідних виходів 36 кільцевого лічильника 7. На Фіг.2 зображена функціональна схема оптоелектронної шкали. Оптоелектронна шкала 1 містить NxM комірок 371.1, 371.2,..., 371.М,..., 37N.1, 37N.2,..., 37N.M, N фототранзисторів 381, 382,..., 38N перших світлодіодів 391, 392,..., 39N і М перших обмежувальних резисторів 401, 402,..., 40М і другий обмежувальний резистор 41, причому кожна комірка 37 містить третій обмежувальний резистор 42, другий світлодіод 43, індикаторний світло діод 44 і фототиристор 45, який пов'язаний з світлодіодом 43 оптично. Резистор 42 кожної комірки 37 підключений між входом 27 живлення і анодом індикаторного світлодіода 44, катод якого підключений до анода фототиристора 45, в свою чергу катод якого підключений до входу 34 онулення. Кожен із М резисторів 40 підключений між відповідним другим інформаційним входом 35 і об'єднаними катодами світлодіодів 43 комірок 37 відповідного стовпця. Резистор 41 підключений між входом 27 живлення і об'єднаними анодами світлодіодів 39, катоди яких підключені до відповідних перших інформаційних входів 28, колектори фототранзисторів 38, які пов'язані оптично з відповідними світлодіодами 39, підключені до входу 27 живлення, а емітер кожного фототранзистора 38 підключений до об'єднаних анодом світлодіодів 43 відповідного рядка. На Фіг.3 зображена функціональна схема кільцевого лічильника. Кільцевий лічильник 7 містить два ключі 46 і 47, елемент І 48, рахунковий тригер 49, вузол 50 запуску, обмежувальний резистор 51, М+1 розрядів 520, 521, 522,..., 52М, кожен з яких містить світлодіод 53 і фототиристор 54, а нульовий розряд 520 і додатковий фототиристор 55, пов'язаний оп 9 тично з світлодіодом 53 останнього розряду 52М. Об'єднані аноди світлодіодів 53 всіх розрядів 52 підключені через резистор 51 до входу 30 живлення, рухомі контакти ключів 46 і 47 підключені до загальної шини, нерухомий контакт ключа 46 підключений до входу 56 установки тригера 49 в нульовий стан і до катода світлодіода 57 вузла 50 запуску, анод якого підключений через обмежувальний резистор 58 вузла 50 запуску до входу 30 живлення. Нерухомий контакт ключа 47 підключений до другого входу елементу І 48, перший вхід якого підключений до зчитувального входу 31 лічильника 7, а вихід - до зчитувального входу 59 тригера 49, прямий вихід якого підключений до катодів фототиристорів 54 всіх парних розрядів 520, 522, 524,..., 52М-1, а інверсний вихід - до катодів фототиристорів 54 всіх непарних розрядів 521, 523,..., 52М, причому аноди фототиристорів 54 кожного розряду 52 підключені до катодів відповідних світло діодів 53 і до відповідних виходів 36 лічильника 7, додатковий фототиристор 55 нульового розряду 520 катодом і анодом підключений відповідно до катода і анода фототиристора 54 нульового розряду 520, оптично пов'язаного з світлодіодом 57 вузла 50 запуску. Світлодіод 53 кожного розряду 52 оптично пов'язаний з фототиристором 54 наступного розряду 52. Пристрій працює наступним чином. Індикатор може працювати в двох режимах: гістограмного відображення сигналу і точкового відображення сигналу. Розглянемо режим гістограмного відображення сигналу. Для цього другий нерухомий контакт 29 і рухомий контакт 26 перемикача 9 замкнуті. У початковому стані при включенні блоку 14 живлення всі розряди 16 знаходяться в онуленому стані, оскільки запускаючий світлодіод 15 не випромінює світла, на його катоді присутній рівень логічної "1" з виходу ЗЧІ 11, генератор 2 імпульсів функціонує, але його імпульси не поступають на зчитувальний вхід 21 тригера 22, оскільки елемент 112 закритий низьким логічним рівнем з виходу 24 АЧП 13. Стан тригера 22 довільний. Коли на вхідну шину 20 індикатора подається напруга, то АЧП 13 перетворить амплітуду даної напруги в часовий інтервал, що представляється у вигляді тривалості присутності логічної "1" на його виході 24 тільки по приходу першого негативного імпульсу (лог. "0") з виходу ЗЧІ 11, який впливає на перші входи елементів І-НІ 5 і 6, онулюючи комірки 16, на установлений вхід тригера 22, встановлюючи на його прямому виході рівень лог. "1", а на інверсному - рівень лог. "0", на катод світлодіода 15, збуджуючи його і цим оптичним сигналом готуючи фототиристор 19 першої комірки 16і до ввімкнення, на керуючий вхід 23 АЧП 13 (по зрізу цього імпульсу починає функціонувати АЧП 13, з виходу якого високий логічний рівень надходить на перший вхід елемента 112, який починає пропускати імпульси генератора 2 на лічильний вхід 21 тригера 22), на лічильний вхід 31 кільцевого лічильника 7, змінюючи його стан на одиницю більшим. Зріз імпульсу ЗЧІ 11 також призводить до гасіння світлодіода 15, збудженню фототиристора 43193 10 19 і електрично пов'язаних з ним світлодіодів 17 і 18, оскільки фототиристор 19 готувався оптичним сигналом світлодіода 15 і на його катод поступив рівень лог. "0" з виходу першого елементу І-НІ 5. Таким чином, негативний імпульс ЗЧІ 11 встановлює на виходах елементів I-НІ 5 і 6 рівні лог."1", що забезпечує онулення розрядів 16, запускає світлодіод 15, встановлює тригер 22 в одиничне перебування на прямому виході, збуджує перший розряд 161 і запускає АЧП 13. Перший імпульс генератора 2 через відкритий елемент І 12 перемикає тригер 22 в нульовий стан, що призводить до ввімкнення фототиристора 19 і пов'язаних з ним електрично світлодіодів 17 і 18 другої комірки 162, оскільки він був підготовлений оптичним сигналом світлодіода 18 першої комірки 161 і на його катод поступив логічний рівень. Фототиристор 19 першого розряду 161 вимикається через вирівнювання потенціалів на його електродах. Отже, перший імпульс генератора 2 призводить до збудження світлодіода 18 другого розряду 162 і гасінню в першому розряді 161. З приходом другого імпульсу на рахунковий вхід 21 тригера 22 збуджується третій розряд 163 і гаситься другий розряд 162. З приходом третього імпульсу збуджується четвертий розряд 164 і гасится третій розряд 163. Якщо до приходу четвертого імпульсу на рахунковий вхід 21 тригера 22 від генератора 2 на виході 24 АЧП 13 з'являється лог. "0", то у збудженому стані знаходитиметься четвертий розряд 164, оскільки елемент І 12 заборонить подальше проходження імпульсів з генератора 2 і тригер 22 зберігатиме попередній стан. Таким чином, після закінчення часового інтервалу на виході 24 АЧП 13 в розрядах 16 відбувається запам'ятовування 30 вхідній інформації. Поява негативного імпульсу на виході ЗЧІ 11 онулює всі розряди 16, переводить в збуджений стан перший розряд 161, запускає АЧП 13, після чого з приходом імпульсів на рахунковий вхід 21 тригера 22 описані процеси повторюються. Частота запуску АЧП 13 задається за допомогою ЗЧІ 11, в якості якого може бути використаний дільник частоти із змінним коефіцієнтом ділення, який формує з імпульсів генератора 2 послідовність негативних імпульсів, тривалість яких дорівнює часу включення одного з елементів І-НІ 5 і 6 тригера 22 і світлодіода 15 і повинна бути достатньою для підготовки фототиристора 19 до включення світлодіодів 17 і 18, а тривалість перерви максимальному часовому інтервалу, що відображається даною шкалою, плюс час на відображення інформації, що запам'ятовується (якщо це необхідно). Кільцевий лічильник 7 функціонує в одиничнопозиційному коді і підраховує імпульси з виходу ЗЧІ 11. З анодів фототиристорів 19 сигнали поступають на перші інформаційні входи 28 оптоелектронної шкали 1, а з виходів 36 кільцевого лічильника 7 - на другі інформаційні входи 35 шкали 1. При появі першого імпульсу на виході ЗЧІ 11 оптоелектронна шкала 1 в першому стовпці відо 11 бражає вхідний сигнал у вигляді смуги, що світиться, присутньої в цей час на розрядах 16. При цьому дана смуга, що світиться, запам'ятовується на якийсь час, що відповідає часу збудження всіх розрядів лічильника 7. З появою другого імпульсу на виході ЗЧІ 11 в кільцевому лічильнику 7 збуджується другий розряд, а перший онулюється. Другий стовпець оптоелектронної шкали 1 відображатиме смугу, що світиться, і буде присутнім вже в наступний момент на розрядах 16. З появою наступних імпульсів, описані процеси повторюються. Таким чином, на оптоелектронній шкалі 1 відображається зміна вхідної напруги в часі у вигляді графіка, тобто в найбільш зручному для людини вигляді. Якщо всі розряди лічильника 7 послідовно збудилися, то при збудженні нульового розряду на виході 32 з'являється сигнал, що поступає на вхід 33 ключа 8, який, у свою чергу, закривається і на вході 34 онулення шкали 1 з'являється високий рівень потенціалу, що онулює шкалу 1. З приходом наступних імпульсів на рахунковий вхід 31 лічильника 7 описані процеси повторюються. У режимі точкового відображення сигналу перший нерухомий контакт 25 і рухомий контакт 26 перемикача 9 замкнуті. Запам'ятовування вхідного сигналу на оптоелектронній шкалі 1 в кожен дискретний відлік часу не відбувається, оскільки на вхід 27 живлення шкали 1 подається пульсуюче живлення, тобто не постійне, причому частота проходження імпульсів живлення більше або рівна 50Гц. Таким чином, в кожен момент часу на шкалі 1 переміщатиметься крапка, що світиться, яка описує графічно характер зміни вхідної напруги, а витрати по використаній потужності при цьому будуть мінімальними. Розглянемо роботу оптоелектронної шкали 1 (Фіг.2). В початковий момент часу на вході 27 присутня напруга живлення, а на вході 34 онулення присутній нульовий потенціал. Припустимо, на і-му першому інформаційному вході 281 (де і=1, N) присутній низький позитивний потенціал, а на інших - високий. Отже, світлодіод 39і випромінює світло, оскільки від входу 27 живлення через резистор 41 і світлодіод 39і, до інформаційного входу 28і протікає струм. Від входу 28і через відповідний фототиристор 19 (Фіг.1) до виходу одного із елементів І-НІ 5, 6 протікатиме струм. Фототранзистор 38і шкали 1 (Фіг.2) відкривається. Якщо на j-му інформаційному вході 35j (де j=1, М) присутній низький позитивний потенціал, то він поступає через резистор 40j на катоди світлодіодів 43 ячейок 37 j-гo стовпця. Створюється ланцюг протікання струму від входу 27 живлення через перехід колектор - емі 43193 12 тер і-го фототранзистора 38і, світлодіод 43 комірки 37i,j і резистор 40j до інформаційного входу 35j. Світлодіод 43 комірки 37i,j випромінює світло на фототиристор 45, тим самим переводить його в провідний стан. Індикаційний світлодіод 44 випромінює світло. Таким чином, збудженими комірками 37 будуть ті, індекси і і j яких відповідають індексам інформаційних входів 28 і 35, на яких присутні низькі позитивні потенціали, що створюють умови для збудження відповідних комірок 37. Для онулення всіх комірок шкали на вхід 34 онулення подається високий рівень позитивного потенціалу, який вирівнює потенціали на електродах фототиристорів 45 всіх комірок 37. Якщо на вхід 27 живлення подається змінна напруга, то комірки 37 шкали 1 збуджуватимуться тільки на час присутності імпульсу напруги живлення, тобто постійного запам'ятовування кожною коміркою 37 збудженого стану не буде. Розглянемо роботу кільцевого лічильника 7 (Фіг.3). У початковий момент часу на вході 30 живлення присутня напруга живлення, ключ 47 розімкнений. Для установки лічильника 7 в початковий стан замикається ключ 46, тригер 49 встановлюється в нульовий стан, оскільки на його установленому вході 56 присутній лог. "0", тобто на прямому виході тригера 49 присутній лог. "0", а на інверсному - лог. "1". Через резистор 58 до світлодіоду 57 вузла 50 запуску протікатиме струм. Світлодіод 57 світитиметься. Фототиристор 54 нульового розряду 520 перейде в провідний стан, оскільки на його катоді присутній нульовий потенціал. Після цього перший ключ 46 розмикається. Імпульси з рахункового входу 31 через елемент І 48 поступають на рахунковий вхід 59 тригера 49, тим самим перемикаючи його. З приходом першого імпульсу збуджується перший розряд 511 за рахунок того, що на його фототиристорі 54 присутній оптичний сигнал від світлодіода 53 нульового розряду 520, а також на катоді фототиристора 54 першого розряду 521 присутній лог. "0". Нульовий розряд 520 онулюється, оскільки на катоді його фототиристора 54 з'являється лог. "1". З приходом другого імпульсу збуджується другий розряд 522 і онулюється перший розряд 521 і т.д. В момент, коли збуджений останній розряд 52М, і з приходом наступного імпульсу збуджується нульовий розряд 520 за рахунок оптичного зв'язку від світлодіода 53 останнього розряду 52М на додатковий фототиристор 55 нульового розряду 520, а останній розряд 52М онулюєтся. Для того, щоб після певної кількості імпульсів зафіксувати стан лічильника 7 (тобто більше не пропустити імпульсів на рахунковий вхід 59 тригера 49), замикають ключ 47, а в потрібний момент розмикають. 13 43193 14 15 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 43193 Підписне 16 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601