Цветодинамические измерительные приборы

January 21, 2011 by admin Комментировать »

В электроизмерительных приборах непосредственной оцен­ки чаще всего используются подвижные указатели, перемещение которых напрямую связано со значением измеряемой величины. Это приборы электромагнитной, электродинамической, электро­статической, магнитоэлектрической, тепловой и т.п. систем. Весь диапазон измеряемых значений обычно укладывается в 30 — 100 делений шкалы измерительного механизма. Разрешающая спо­собность электроизмерительного прибора, а также точность из­мерения зависит от его габаритов. Неустранимым недостатком подобных систем индикации является невозможность работы в темноте. В условиях тряски, при наличии ускорений, магнитных полей, при изменении угла наклона и т.д. точность показаний зна­чительно ухудшаются.

Принцип действия цветодинамических измерительных при­боров основан на визуальном представлении измеряемой величи­ны в виде оттенка цвета [Рл 4/98-32, F 10/00-1085]. Известно, что глаз среднестатистического человека способен различать около 10 ступеней (градаций) серого цвета. Глаза жителей Крайнего Се­вера, где освещенность понижена, а цветовая палитра крайне бедна, могут различать до 200 оттенков серого. Существенно из­меняется положение при переходе на цветовую гамму. Нетрениро­ванный глаз обычного человека способен безошибочно различать до 300 оттенков цвета, тренированный — до нескольких тысяч от­тенков. Следовательно, изменяя окраску индикатора, включенно­го на выходе измерительного прибора, можно распознавать уже не 30 — 100 делений шкалы, а на порядок выше — более 300.

Простейшие приборы для цветодинамических измерений могут быть реализованы с использованием разноцветных све- тоизлучающих диодов (СИД) и общего светособирающего эк­рана (рис. 33.1, 33.2) [Рл 4/98-32]. При плавном изменении уровня входного сигнала происходит изменение коллекторного тока входного транзистора. Изменяется и ток, протекающий через СИД, включенный в его коллекторную цепь. Посколь­ку суммарный ток СИД HL1 и HL2 (рис. 33.1) определяется генератором стабильного тока (в простейшем случае это мо­жет быть резистор R2), происходит перераспределение токов между СИД, изменяется соотношение цветовых составляющих в суммарном спектре свечения. Диод VD1 или их цепочка обеспечивает начальное смещение в точке А и предназначен для компенсации падения напряжения на открытом транзисто­ре VT1.

Рис. 33.6

На рис. 33.7 приведена схема, пригодная для цветодина- мической индикации величины входного сигнала. Устройство работает в широком диапазоне входных частот и может быть использовано для индикации настройки радиоприемника на частоту принимаемого сигнала [Р 1/88-53]. Этот же индикатор применим для балансировки измерительного моста; для оцен­ки напряженности электрических или магнитных полей в со­ставе приборов и индикаторов, рассмотренных в главе 20. Вход индикатора подключают к выходному каскаду индикато­ра поля.

Цветодинамические приборы без каких-либо переделок можно использовать в качестве устройств цветомузыкального сопровождения: индикатор (индикаторы) подключают к выходу (выходам) УНЧ магнитофона, электропроигрывателя, радиопри емника, телевизора, CD-плеера. Взамен СИД можно использо вать разноцветные слаботочные лампы накаливания, однако при этом требуется подключение дополнительных усилителем тока. Баллоны ламп следует окрасить спиртовыми растворами паст шариковых ручек. Допустимо использовать пленочные или стеклянные светофильтры.

Рис. 33.7

Наиболее дефицитными элементами, ограничивающими применение цветодинамических измерительных приборов в об ласти спектра от синего до красного цвета, являются СИД сине го цвета свечения Для синтеза цветовой гаммы в пределах си 470 до 660 нм могут быть использованы светодиоды синего (470 нм) свечения, поставляемые фирмой Conrad Electronic (Гер мания) — Unc=2,7…3,2 В при токе 20 мА\ трехцветные диоды той же фирмы: на основе GaAsP Unc=1,7 В при 20 мА — 660 нм (красный цвет), GaP — 2.2 б, 565 нм (зеленый цвет), SiC – 3,0 В, 470 нм (синий цвет). Синие светодиоды (440 нм) произ водства США работают при токе 20 мА и напряжении 3,0…3,7 В (Ledtronics Inc., СА и Cree Research Inc.. N.C.). Синие светодио ды (446 нм) российского производства КЛД901А на основе GaN имеют рабочее напряжение 12 В при токе 6 мА.

Для количественного определения входного напряжении (уровня измеряемого сигнала) рядом со светосуммирующим эк раном прибора следует наклеить полоску цветовой гаммы со шкалой — указателем соответствия каждому напряжению от тенка цвета (типа лакмусовой бумаги). При этом получается своеобразный аналог мостового измерения: излучение неиз­вестного спектрального состава сопоставляется со шкалой эта­лонных значений цветовой гаммы. Полоску цветового спектра можно изготовить на цветном принтере. Растяжка переходов от­тенков цвета и определение границ используемой цветовой гам­мы может быть выполнена в графическом редакторе на ПЭВМ.

Цветомодулированные индицирующие приборы могут быть использованы для передачи данных по оптоволоконным линиям, открытым оптическим каналам связи, при дистанционном вводе информации в ПЭВМ, для обучения животных.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты