4.2. Индикаторные приборы

Индикаторные приборы программы EWB 4.1 показаны на рис. 4.16.

Вольтметры и амперметры обеспечивают отсчет измеряемой величины с точностью до третьего знака. Параметры приборов задаются в диалоговом окне, показанном для вольтметра на рис. 4.17. В поле первого параметра задается входное сопротивление вольтметра, в поле второго — режим измерения постоянного (DC) или переменного (АС) тока. Диалоговое окно для амперметра такое же, как и на рис. 4.17, с той лишь разницей, что первый параметр — это внутреннее сопротивление амперметра, которое значительно меньше входного сопротивления вольтметра.

Отрицательная клемма для подключения этих приборов обозначена широкой черной полосой и может быть размещена на любой грани иконки при вращении изображения компонента (вращение выполняется нажатием комбинации клавиш Ctrl+R).

Рис. 4.16. Индикаторные приборы

Рис. 4.17. Окно установки параметров вольтметра

7-сегментный цифровой индикатор — модель широко используемых в цифровой технике алфавитно-цифровых индикаторов. Параметры индикатора задаются в диалоговом окне, показанном на рис. 4.18. Первый параметр — максимальное значение входного напряжения, второй — минимальное входное напряжение, третий и четвертый параметры — время задержки переключения при переходе от низкого (минимального) уровня входного напряжения к верхнему (максимальному) и наоборот, пятый параметр — пороговое входное напряжение, при котором начинается свечение. Отечественными аналогами таких приборов являются индикаторы типа АЛС, ЗЛС и др. [36].

4-входовой индикатор отличается от рассмотренного выше наличием встроенного дешифратора, что позволяет подключать его непосредственно к выходам двоично-десятичных счетчиков с кодом 8-4-2-1. Правый вывод такого индикатора — младший или нулевой разряд, при его активизации на индикаторе высвечивается 1. Левый вывод индикатора — старший или третий разряд, при его активизации отображается цифра 8. Если сигнал логической единицы подать на все входы индикатора, то будет отображаться буква F, обозначающая в шестнадцатеричной системе счисления десятичное число 15 (сумма чисел 8, 4, 2 и 1). При всех возможных комбинациях входных сигналов на индикаторе можно отображать числа О... 9 и буквы А, В, С, D, Е и F. Отечественными аналогами таких приборов являются индикаторы типа 490ИП1, 490ИП2 с тем отличием, что они могут отображать только цифры [36].

Светодиод — параметры этого индикатора будут описаны при рассмотрении полупроводниковых диодов.

Предохранитель — модель плавкого предохранителя, срабатывание которого при заданном токе сопровождается пропаданием на его значке зигзагообразной перемычки между зажимами.

Логический пробник — характеризуется напряжением срабатывания 2,4 В, что соответствует минимальному значению сигнала логической единицы цифровых ИМС ТТЛ-серии (с питанием +5 В). Срабатывание сопровождается красным или синим свечением.

Звуковая сигнализация — параметры задаются с помощью диалогового окна на рис. 4.19. Первый параметр — частота сигнала, подаваемого на громкоговоритель компьютера, два других — напряжение и ток срабатывания.

Лампа накаливания характеризуется мощностью и номинальным напряжением (рис. 4.20). Напряжение, при котором лампочка зажигается, примерно равно половине номинального. При напряжении, превышающем номинальное на небольшую величину, лампочка перегорает и цепь обрывается, т.е. этот компонент может быть использован также в качестве предохранителя, срабатывающего при заданных значениях напряжения и тока, равного отношению мощности к напряжению.

10-сегментный индикатор содержит линейку из десяти независимых индикаторов, параметры которых устанавливаются с помощью диалогового окна на рис. 4.21.

Первый параметр — напряжение срабатывания, второй и третий — номинальный и

минимальный ток. Отечественными аналогами этого индикатора являются так называемые шкальные индикаторы типа ЗЛС317, ЗЛС343А, ЗЛС362 и др. [36].

Пример исп9льзования 10-сегментного индикатора приведен на рис. 4.22. Эта схема в несколько измененном виде заимствована из каталога готовых схем программы EWB. Она .содержит 10 компараторов напряжения на ОУ. На один вход каждого ОУ подается опорное напряжение, формируемое источником напряжения Уо.и делителем на резисторах R1...R11. Вторые входы всех ОУ объединены и подключены к выходу функционального генератора, используемого в режиме генерации синусоидальных или треугольных колебаний, имеющих постоянную составляющую. Амплитуда выходного сигнала выбирается равной Uo/2, частота — около 1 Гц. Выходы ОУ подключены к сегментам индикатора, дополнительные резисторы R12...R21 служат для установки тока через каждый сегмент.

После включения источника питания (начало моделирования) выходное напряжение функционального генератора сравнивается с опорным. Это приводит к последовательному срабатыванию компараторов, что фиксируется индикатором и визуально воспринимается таким же образом, как и индикация уровня в аудиосистемах (непрерывно и синхронно с уровнем громкости перемещающееся по длине индикатора свечение).

Принцип работы рассмотренной схемы использован в другом 10-сегментном индикаторе (рис. 4.16), у которого всего два вывода. Параметры индикатора задаются с помощью диалогового окна на рис. 4.23. Первый параметр определяет напряжение срабатывания первого (нижнего) сегмента, второй — напряжение срабатывания верхнего (десятого) сегмента. Для определения напряжения срабатывания остальных сегментов можно воспользоваться простой схемой, состоящей из последовательно включенных индикатора и источника постоянного напряжения. Изменяя напряжение источника, нетрудно определить напряжение срабатывания каждого сегмента по визуальному контролю за его свечением.

Контрольные вопросы и задания

1. Определите напряжения срабатывания каждого сегмента 10-сегментного индикатора при исходных данных, указанных на рис. 4.23. Установите характер зависимости напряжения срабатывания от номера сегмента.

2. Используя схему на рис. 4.24, определите ток I, при котором лампочка L перегорает при различных значениях допустимой мощности.

3. Составьте схему из источника постоянного напряжения и логического пробника. Изменяя напряжение источника, установите напряжение срабатывания пробника с точностью до десятых долей вольта.

4. Составьте схему, состоящую из звукового сигнализатора (громкоговорителя), источника постоянного напряжения, резистора, амперметра и вольтметра. Убедитесь в правильности срабатывания звуковой сигнализации при установленных в диалоговом окне значениях тока и напряжения срабатывания.

5. Какое количество амперметров и вольтметров можно использовать в моделируемой схеме?