專利名稱:紅綠燈誤差指示器的制作方法
本發(fā)明涉及一種誤差指示器，特別是一種紅綠燈誤差指示器。
本發(fā)明是作為“鑒相調(diào)諧參差諧振濾波測量電路”的配件而特別研制的，但也可配用于其它測量裝置，特別是生產(chǎn)現(xiàn)場測量裝置而廣泛應(yīng)用。
給動(dòng)平衡機(jī)配用誤差指示器是個(gè)新課題。
給測量儀器配用紅綠燈誤差指示器是個(gè)新課題。
動(dòng)平衡機(jī)是生產(chǎn)線上測量儀器。本發(fā)明不僅為鑒相調(diào)諧參差諧振濾波測量電路提供它所必要的調(diào)諧提示，更在于提供醒目的誤差監(jiān)測，以便在不分神的條件下隨手校正。
現(xiàn)代動(dòng)平衡機(jī)的先進(jìn)水平是相位誤差≤±6°，一次去重率≥90％鑒相調(diào)諧參差諧振濾波測量電路在一般所考慮的轉(zhuǎn)數(shù)變化范圍內(nèi)相位誤差≤3°，一次去重率≥95％，但它沒有跟蹤能力，在長期工作、不監(jiān)測、不校正的條件下，誤差可能增大，而配用本發(fā)明的指示器則能保持在超高精確度工作，更可發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)勢。
在動(dòng)平衡機(jī)中，各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和裝配都會(huì)引進(jìn)相位移?，F(xiàn)有儀器都只對信號(hào)負(fù)責(zé)，而對信號(hào)已帶有的誤差無能為力。它是與工作轉(zhuǎn)速有關(guān)的常數(shù)誤差 采用移相網(wǎng)絡(luò)來校正會(huì)引入相頻敏感性。目前只靠翻覆調(diào)試校正。這使得鑒定指標(biāo)與實(shí)用情況相脫離。本發(fā)明將使得這些相移能通過簡單的定標(biāo)而包含在內(nèi)，予以抵補(bǔ)，一并校正。
實(shí)現(xiàn)這一要求的基礎(chǔ)條件是參差諧振矩形帶通的相頻特性有±21°的線性范圍，在這范圍的兩端，線性偏離＜1°，幅值誤差＜1％。相位誤差指示器的零點(diǎn)允許在這范圍之內(nèi)選擇，它產(chǎn)生一個(gè)常量相移可與整機(jī)相移相補(bǔ)，而不影響技術(shù)指示。
顯然，如果配用于其它測量電路，對其它物理進(jìn)行測量，在其線性范圍內(nèi)均可使零點(diǎn)平移而與靜差相補(bǔ)。
這樣，本發(fā)明的任務(wù)就是設(shè)計(jì)一種帶有零點(diǎn)校正裝置的指示燈式的直流區(qū)段電壓指示器，每一電壓區(qū)段有一個(gè)指示燈和一單元的開關(guān)控制電路，各燈的亮區(qū)銜接排列，由一帶有雙向限幅的前置電路來驅(qū)動(dòng)。這樣就可以把中間一對綠燈的交疊亮點(diǎn)對正于誤差電壓的零位，使左右綠燈分別對應(yīng)于正負(fù)允許誤差范圍，使超出此范圍的誤差電壓限幅在左右兩外側(cè)紅燈的指示范圍內(nèi)，由紅燈做超限指示，并指明應(yīng)隨手回調(diào)校正的方向。
這個(gè)指示器部份應(yīng)該是與測量電路分開供電的，這樣就可以在指示器電路的共端與測量電路的地端之間用一個(gè)調(diào)節(jié)電位差的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)相對平移。它應(yīng)當(dāng)分為兩個(gè)部份一個(gè)用來完成指示器的平移校零，另一個(gè)用來補(bǔ)償各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的靜態(tài)誤差。
這個(gè)指示器應(yīng)當(dāng)有一個(gè)前置電路來實(shí)現(xiàn)由誤差電壓對指示燈電路的驅(qū)動(dòng)，并完成雙向超限限幅。此外，它應(yīng)當(dāng)提供適當(dāng)?shù)目烧{(diào)節(jié)的增益，用以調(diào)節(jié)和校正指示器區(qū)段電壓所對應(yīng)的誤差范圍，以實(shí)現(xiàn)靈敏度調(diào)節(jié)。為了避免溫度的影響，還應(yīng)有溫度補(bǔ)償和校正裝置。當(dāng)準(zhǔn)確度要求較高時(shí)，這些都是應(yīng)具備的。
可以采用各種具有電壓閥特性的元件或電壓比較器電路來完成指示電壓的區(qū)段劃分，最簡單經(jīng)濟(jì)的是二極管正向通導(dǎo)壓降。一串同向聯(lián)接二極管，在每一個(gè)二極管之后引出驅(qū)動(dòng)電流的通路，就構(gòu)成了區(qū)段電壓的劃分。每個(gè)分隔二極管應(yīng)該對應(yīng)著一單元的開關(guān)、控制電路，指示燈串接在開關(guān)三極管的集電極電路中，驅(qū)動(dòng)電流加于開關(guān)管的基極，而用一個(gè)控制管來操縱開關(guān)管的啟閉。
控制管對開關(guān)管的操縱有兩種方式一種是并接控制，使控制管的集電極、發(fā)射極并接在開關(guān)管的基極、發(fā)射極上。當(dāng)控制管截止時(shí)開關(guān)管可以被驅(qū)動(dòng)電流所開啟而飽合通導(dǎo)，當(dāng)控制管飽合通導(dǎo)時(shí)開關(guān)管基極電流被旁路而截止；另一種是串接控制，控制管的集電極、發(fā)射極串接在開關(guān)管的基極的電路中，由控制管的導(dǎo)通和截止對驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行通、斷轉(zhuǎn)換。
實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)思的實(shí)施例示于圖1和圖2。
以下結(jié)合附圖，具體說明。
先看圖1。其中A端接測量電路的誤差電壓。B端由測量電路提供一個(gè)靜態(tài)電位。T1提供足夠高的輸入阻抗，使與測量電路相配合。D1D2使正負(fù)超限誤差電壓均被限幅在左右紅燈的指示范圍內(nèi)。T2是放大級，用R5調(diào)整其增益，用為靈敏度調(diào)節(jié)裝置。R6用來調(diào)整溫度影響，使與指示燈電路的溫度影響相補(bǔ)。當(dāng)溫度升高時(shí)指示燈的啟動(dòng)電壓將因分隔二極管之電流增大而降低，此時(shí)T2電流也增大，使其輸出電位也降低。改變R6可改變T2的靜態(tài)電流，即改變溫升電流所占成份，可以校正到恰能跟隨C點(diǎn)的變化，而保持A點(diǎn)不變。T3是射極輸出器，把誤差電壓的變化轉(zhuǎn)換為一個(gè)電壓源，使能足夠供應(yīng)驅(qū)動(dòng)所需的電流。
R1聯(lián)結(jié)在指示器共端與測量電路B端之間，由R4引入一個(gè)電壓來產(chǎn)生R1兩端的電位差，以完成平移校零。R2、R3上的壓降用以確定D1、D2的限幅電平。B端的靜態(tài)電位可在正負(fù)之間選擇調(diào)整，用以補(bǔ)償其它環(huán)節(jié)產(chǎn)生的相移。方法很簡單預(yù)置B電位于零，預(yù)調(diào)儀器使準(zhǔn)確，并由R1校零；加試重，調(diào)B點(diǎn)電位，使指示器在零位時(shí)相應(yīng)讀數(shù)準(zhǔn)確，校正完成。為使指示器能保持其內(nèi)部關(guān)系不變而相對于測量電路作電位平移，Vc由單獨(dú)的整流器供電。
現(xiàn)在來看兩種指示燈電路是怎樣工作的。
圖1是并接控制。其中L2、L3帶綠色燈罩，L1、L4帶紅色燈罩，它們各有一套電路，由D3、D5、D7相分隔。除最后一級可以簡化外，其它各級都是重復(fù)性的結(jié)構(gòu)。假定最初誤差電壓為正向超限，由D1使之限幅于T3射極電壓最低點(diǎn)，使D3、D5、D7保持截止，而足夠通過R8和D4使T5導(dǎo)通，L1發(fā)光。此時(shí)T7、T9、T10均無偏流而截止，L2、L3、L4被鎖閉。當(dāng)A端誤差電壓降低而使T3射極電位升高到D3導(dǎo)通時(shí)，T4通過R9取得偏流而飽合，T5被截止，L1熄滅。同時(shí)，由于D5、D7仍處在截止態(tài)，T9、T10仍無偏流，L3、L4仍被鎖閉，而T7經(jīng)R12取得偏流使L2開亮。調(diào)整R9可改變R9和R12的電流分配，從而改變L1、L2兩燈交疊點(diǎn)的電壓，使電壓區(qū)段的劃分得到校正。
如此順序下去，隨著A端電壓的再一步下降，T3射極電位再一步升高，使D5導(dǎo)通、L2熄滅，L3開亮，其交疊點(diǎn)可由R13調(diào)整校正。最后當(dāng)誤差電壓在負(fù)向超限時(shí)，由D2限幅于L4開亮的電壓上。
圖中各開關(guān)三極管基極上串接的二極管使發(fā)射結(jié)起始電壓再串上一個(gè)P－n結(jié)起始電壓，容易被控制管所短接而截止。
圖2是串接控制，其輸入電路與圖1完全相同。L1亮的條件是D1、D2、D3全截止和L2、L3、L4不亮。否則，若L3、L4有一個(gè)亮則D4、D5必定有一個(gè)導(dǎo)通，使T4截止，L1熄滅。D4、D5是位二極管，用為互鎖。同樣，L2不亮是由R1給T4供偏流的條件，若L2亮，T4必截止，使L1熄滅。R1的大小關(guān)系著L1、L2兩燈亮區(qū)的銜接，即用為區(qū)段校正。如此，C點(diǎn)電位每增高一段，增大一個(gè)二極管的通導(dǎo)電壓，就跳變?yōu)槠浜蟮囊粋€(gè)燈亮，并把其前的燈熄滅。各級的基極電阻即用為該級與其后一級兩區(qū)段電壓間的銜接校正。
由上所述可見，也可以增加或減少單元電路和指示燈，而構(gòu)成等差電壓或階梯電壓指示器，而把零點(diǎn)置于一端。
權(quán)利要求
1.一種紅綠燈誤差指示器，其特征是帶有零點(diǎn)校正的指示燈式的直流區(qū)段電壓指示器、每一個(gè)電壓區(qū)段有一個(gè)指示燈和一單元的開關(guān)控制電路，各燈的亮區(qū)互相銜接排列，由一帶有雙向超限限幅的前置電路來驅(qū)動(dòng)。
2.由權(quán)利要求
1所述的誤差指示器，其特征是指示器部份與測量電路分開供電，在指示器電路的共端與測量電路的地端之間有一個(gè)調(diào)節(jié)電位差的結(jié)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)靜差補(bǔ)償和平移校零。
3.由權(quán)利要求
1所述的前置電路，其特征是帶有靈敏度調(diào)節(jié)和溫度補(bǔ)償校正裝置。
4.由權(quán)利要求
3所述的前置電路，其特征是由場效應(yīng)管前置級三極管放大級和射極輸出級構(gòu)成的，放大級的射極電阻用為靈敏度調(diào)節(jié)、集電極電阻用為溫度補(bǔ)償校正。
5.由權(quán)利要求
1所述的區(qū)段電壓劃分，其特征是由一串同向聯(lián)接的二極管正向通導(dǎo)壓降分隔而成的，每一分隔二極管對應(yīng)著一個(gè)單元的控制電路，每一控制電路含有一個(gè)用為開關(guān)的三極管和一個(gè)用為控制的三極管，指示燈就串接在開關(guān)管的集電極電路中。
6.由權(quán)利要求
5所述的單元控制電路，其特征在于控制管的集電極和發(fā)射極是并接在開關(guān)管的基極與發(fā)射極上的，控制管的基極電阻與后一級開關(guān)管的基極電阻共同接在該級的分隔二極管之后，用改變這兩個(gè)基極電阻之比值做區(qū)段銜接點(diǎn)的調(diào)節(jié)校正。
7.由權(quán)利要求
5所述的單元控制電路，其特征在于控制管的集電極、發(fā)射級串接在開關(guān)管基極電路中，控制管的基極電阻接在后一級的開關(guān)管集電極上，用改變這個(gè)電阻做區(qū)段銜接點(diǎn)的調(diào)節(jié)校正，該基極與其它后級開關(guān)管集電極間各有一個(gè)二極管相接，用為互鎖裝置。
專利摘要
一種紅綠燈誤差指示器，是帶有靈敏度調(diào)節(jié)、區(qū)段校正、平移調(diào)零和溫度補(bǔ)償校正的直流區(qū)段電壓指示器。中間兩綠燈的交疊亮點(diǎn)對正于誤差零位，各自的亮區(qū)顯示正負(fù)誤差允許范圍，外側(cè)兩紅燈指示誤差超限和方向。優(yōu)點(diǎn)是醒目的監(jiān)測，可隨手校正，特別是可把測量系統(tǒng)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的靜態(tài)誤差包含在內(nèi)一并校正。
文檔編號(hào)G01D3/02GK86201551SQ86201551
公開日1987年3月25日 申請日期1986年3月17日
發(fā)明者康恒 申請人:王經(jīng)一導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan