DE2233765A1 - Einrichtung zur leuchtband-messwertanzeige - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Leuc htb and-Mel3wertahz e ige Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Anzeige einer Neßspannungdurch ein Teuchtband, das aus zahlreichen aneinandergereihten Beuchtsegmenten besteht, die über zugehörige Schalter mit einer Erregerspannung verbunden sind. und jeder dieser Schalter als Komparator wirkt, der eine dem jeweiligen Leuchtsegment zugeordnete von einem Referenzspannungsteiler abgegriffene Referenzspannung mit der Meßspannung vergleicht und das Leuchtsegment an eine ßrregerspannung legt, wenn die Meßspannung größer als die Referenzlspannung ist, insbesondere nach Patent ...... (Patentanmeldung P 21 41 361.6).
• Die Unteransprüche des Hauptpatents kennzeichnen eine Steuerschaltung für eine Iteuchtband-Neßwertanzeige, die nach Art einer Kompensationsschaltung aufgebaut ist. Das Prinzip dieser Schaltung ist noch einmal in Fig. 1 verdeutlicht. Die Hilfsspannung Uh erzeugt an einem Referenzspannungsteiler R1 bis Rn Referenzspannungen, die bezüglich Nulipotential gleiche Polarität wie die Meßspannung Um aufweisen und mit dieser durch Komparatoren VI bis Vn verglichen werden.
• Wie bereits im Hauptpatent beschrieben, ist es zwar durchaus möglich, einfache Schalttransistoren als Komparatoren zu verwenden, doch muß dann als Nachteil in Kauf genommen werden, daß der Aktivierungsstrom der teuchtsegmente über den Spannungsteiler geleitet wird. Der hierdurch verursachte Spannungsabfall kann einmal zu einer Meßwertverfälschung führen und außerdem erhalten die Leuchtsegmente unterschiedlich hohe Versorgungsspannungen, so daß ihre Leuchtstärke entsprechend ungleichmäßig wird.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Alternativlösung zur Kompensationsschaltung des Hauptpatents zu finden, mit der es gelingt, die geschilderten Nachteile zu überwinden. Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schaltung nach Art einer Brückenschaltung aufgebaut ist, bei1 der zwei nebeneinanderliegende Brückenzweige durch die Widerstände des Referenzspannungsteilers gebildet sind und in den beiden anderen Brückenzweigen die Meßspannungsquelle und eine Hilfsspannungsquelle liegen und die als Komparator wirkenden Schalter jeweils mit einem Eingang zwischen den Widerständen und mit dem anderen Eingang zwischen den Spannungsquellen liegen.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 eine entsprechend dem Hauptpatent nach Art einer Kompensationsschaltung aufgebaute Steuerschaltung für eine Leuchtbandanzeige, Fig. 2 bis 4 verschiedene Variationen einer nach Art einer Brükkenschaltung aufgebauten Steuerschaltung für eine Leuchtbandanzeige, 'Fig. 5 die Schaltung eines teuchtbandes, bei dem nur ein teuchtsegment aktiviert werden soll.
• Fig. 2 zeigt eine Brückenschaltung, deren Zweige durch eine Meß spannungsquelle Um, eine Hilfsspannungsquelle Uh und einen Referenzspannungsteiler mit den Widerständen R1 bis Rn gebildet sind. Als Komparatoren wirkende Differenzverstärker V1 bis V2 liegen so in der Brückendiagonale, daß sie alle mit einem Eingang zwischen der Neßspannungsquelle Um und der Hilfsspannungsquelle Uh angeschlossen sind und mit dem anderen Eingang so an den Referenz spannungsteil er gelegt sind, daß für sie unterschiedlich hohe Schwellen der Neßspannung wirksam sind. Da die beiden Spannungsquellen Um, Uh in Reihe geschaltet-sind und mit dem Referenzspannungsteiler R1 bis Rn einen geschlossenen Stromkreis bilden, ändert sich bei konstanter Hilfsspannung der Strom nur, wenn sich die Meßspannung ändert. Die Differenzverstärker 1 bis Vn vergleichen nun den Spannungsabfall an den Widerständen R1 bis Rn des Referenzspannungsteilers mit der Meßspannung. Ist der an R1 hervorgerufene Spannungsabfall größer als die MeBspannung Um, so bleibt das Ausgangssignal des nur mit positiven Signalen aussteuerbaren Differenzverstärkers auf Null. Ist die Meßspannung Jedoch größer als der Spannungsabf all an R1, so leitet der Differenzverstärker V1 einen Strom aus se ner eigenen nicht näher dargestellten Versorgungsspannungsq elle über das zugehörige ieuchtsegment R und aktiviert dieses. Ist die Meßspannung Um größer als Spannungsabfall an R1 und R2, so wird auch das Beuchtsegment L2 aktiviert usw.
• Der besondere. Vorteil der Schaltung wird erst durch Fig. 3 deutlich, bei der die Differenzverstärker durch einfache Transistoren ersetzt sind. Da es bei dieser Schaltung möglich ist, die Emitter aller Transistoren auf Nullpotential zu legen, kann der von der Versorgungsspannung Uv erzeugte Aktivierungsstrom über die Emitter direkt auf Nullpotential zurückfließen. Es liegen also alle Leuchtsegmente an einer gleich großen Versorgungsspannung.
• Die Basis-Widerstände Y dienen der spannungsmäBigen Entkopplung der Transistorschalter T1 bis Th. . Damit Jeder der als Komparator wirkenden Schalter bei einem gewünschten Meßspannungswert schaltet, ist es möglich, entweder wie in Fig. 3 das Spannungsteilerverhältnis entsprechend auszulegen und die Hilfsspannung konstant zu halten oder wie in Fig. 4 das Spannungsteilerverhältnis konstant zu halten und die Hilfsspannung anzupassen.
• In Fig. 4 ist Jedem Schalttransistor eine andere Hilfsspannung zugeordnet, die allerdings nicht durch verschiedene Hilfsspannungsquellen sondern mit Hilfe einer gemeinsamen Hilf sspannungsquelle Uh und einem Spannungsteiler X3 bis Xn erzeugt wird.
• Dadurch ist es erförderlich, Jedem Schalttransistor einen eigen nen Referenzspannungsteiler xl, X2 zuzuordnen, dessen Widerstände gleich groß sein können. Damit der Strom durch den Referenzspannungsteiler X1, X2 nicht zu einer Meßwertverfälschung führt, sollte er wesentlich kleiner sein als der Strom durch den Spannungsteiler X3 bis Xne Um die Basis-Emitter-Schwellspannung und den Temperaturgang der Transistorschaltung T1 bis Tn teilweise zu kompensieren, liegt in Fig. 4 in Reih zur Meßspannungsquelle Um ein als Diode geschalteter trans tor D, an dem eine Spannung abfällt, die sich zu der Meßspannung Um addiert. Der Spannungsabfall am Transistor D wird durch eine weitere Spannungsquelle Uk # Um max erzeugt.
• Nicht immer wird es erwünscht sein, den Meßwert in Form eines Leuchtbandes anzuzeigen. Um nun entsprechend bekannten Zeigermeßgeräten eine Anzeige in Form eines Leuchtzeigers zu erhalten, werden die einzelnen Beuchtsegmente des teuchtbandes so geschaltet, daß Jeweils das Leuchtsegment eingeschaltet ist, dessen Schwellspannung durch die Meßspannung gerade erreicht ist. Zwar werden bei dieser Schaltung, die in Fig. 5 dargestellt ist, wie bisher bei einer bestimmten Neßspannung Um eine proportionale Zahl Schalttransistoren Ti bis Tn eingeschaltet, doch sorgen ! KurzschluBleitungen, die jeweils benachbarte Leuchtsegmente wechselseitig miteinander verbinden, dafür, daß jeweils das Leuchtsegment mit dem höchsten Schwellwert aufleuchtet, während durch Potentialrückführung die zur Aktivierung der übrigen Leuchtsegmente erforderliche Mindestspannung nicht erreicht wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche

   9 Einrichtung zur Anzeige einer Meßspannung durch ein Leuchtband, das aus zahlreichen aneinandergereihten Leuchtsegmenten besteht, die über zugehörige Schalter mit einer Erreger spannung verbunden sind und jeder dieser Schalter als Komparator wirkt, der eine dem jeweiligen Leuchtsegment zugeordnete von einem Referenzspannungsteiler abgegriffene Referenzspannung mit der Meßspannung vergleicht und das Leuchtsegment an eine Erregerspannung legt, wenn die Meßspannung größer als die Referenzspannung ist, insbesondere nach Patent ..... (Patentanmeldung P 21 41 361.6), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung nach Art einer Brückenschaltung aufgebaut ist, bei der zwei nebeneinanderliegende Brükkenzweige durch die Widerstände des Referenzspannungsteilers (R1, Rn;iX1, X2) gebildet sind und in den beiden anderen Brükkenzweigen die Meßspannungsquelle (Um) und eine Hilfsspannungsquelle (Uh) liegt und die als Komparator wirkenden Schalter (V1 bis Vn; T1 bis Tn) jeweils mit einem Eingang zwischen den Widerständen (R1 bis Rn; X1 und X2) und mit dem anderen Eingang zwischen den Spannungsquellen (U*mt Uh) liegen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellspannungen für die einzelnen als Komparator wirkenden Schalter (V1 bis Vn; T1 T1 bis Gn)die mit ihrem einen Eingang zwischen den beiden Spannungsquellen (Um, Uh) liegen, dadurch festgelegt werden, daß der zweite Eingang eines jeden Schalters jeweils an einem anderen Abgriff eines einziXgen Referenzspannungsteilers (R1 bis Rn) mit gemeinsamer Hilfsspannung (Uh) liegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellspannung für die einzelnen als Komparator wirkenden Schalter, die mit ihrem einen Eingang zwischen den beiden Spannungsquellen (Um, Uh) liegen, dadurch erzeugt werden, daß der zweite Eingang eines jeden Schalters an jeweils einem eigenen Referenzspannungsteiler mit gleich großen Widerständen (X1, X2) aber unterschiedlich hohen Hilfsspannungen liegt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch getennzeichnet, daß die unterschiedlich hohen Hilfsspannungen durch einen Spannungsteiler (X3 bis Xn) erzeugt werden, dem eine gemeinsame Hilfsspannungsquelle (Uh) parallel geschaltet ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der als Komparator wirkenden Schalter ein Transistor (T1 bis Tn) ist, dessen Basis-Widerstand (X) der eine und dessen Emitter der andere Eingang ist und alle Emitter auf Nullpotential zwischen der Meßspannungsquelle (Um) und der Hilfsspannungsquelle (Uh) liegen und die Kollektoren über die Jeweiligen Leuchtsegmente (L1 bis Sn) mit einer Versorgungsspannung (Uv) verbunden sind.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Neßspannungsquelle (Um) eine Diode bzw. ein als Diode geschalteter Transistor (D) so in Reihe liegt, daß sich ein an der Diode durch eine zusätzliche Spannungsquelle (Uk) hervorgerufener Spannungsabfall zur Neßspannung addiert.

   Leerseite