儀器儀表變色數字顯示部件的製作方法
2023-07-02 14:34:31 1
專利名稱：儀器儀表變色數字顯示部件的製作方法
技術領域：
本實用新型將提供一種可以用三種不同色澤數字顯示，一表用同一數字自動三變色顯示三種工作狀態參數的數字顯示測量儀器儀表用的表頭。
儀器儀表的數字顯示部件(表頭)，自六十年代開發至七十年代投放市場，二十餘年來都是單色顯示，製成的各種儀器儀表對測量值上限報警、正常工作和下限報警都局限於用指示燈指示。隨著對測量日趨複雜，單靠指示燈報警，往往使測試工作構成失誤，而釀成不必要事故。
本實用新型設計目的，擬採用一種分色數字顯示以供測量參數不同要求的需要，以求變色顯示測量值同工作狀態區域指示的有機結合。
本實用新型的積極效果是用受控變化的數碼管，指示三種不同工作狀態(上限報警狀態，正常工作狀態，下限報警狀態)，以求達到直觀醒目，準確判別，可靠指示。
本實用新型的技術要點由數顯器件，電子模擬開關，A／D轉換器，跟蹤比較，切換點亮等部件構成的儀器儀表變色顯示部件，其特點是測量值三狀態自動三變色醒目數字顯示，採用雙色多管芯LED數碼管，三狀態任意設定轉換電路及信號設定電路，自動跟蹤變色切換電路，7107雙積分31／2位靜態A／D轉換電路；14433雙積分31／2位動態A／D轉換電路，7135雙積分41／2位動態A／D轉換電路。信號設定電路，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11構成。7107雙積分31／2位靜態A／D轉換電路的變色顯示部件為DG1，DG2，DG3，DG4變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及變色切換電路3D1，3D2，3T1，3T2，3T3組成。14433雙積分31／2位動態A／D轉換電路的變色顯示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路由2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自動跟蹤變色切換電路由3D1，2D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等組成。7135雙積分41／2位動態A／D轉換電路的變色顯示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4，DG5變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路為2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自動跟蹤變色切換電路的3D1，3D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等組成。31／2位用四隻數碼管，示值範圍－1999～1999，41／2位用五隻數碼管，示值範圍－19999～19999，數碼管顯示值分上限報警狀態，正常工作狀態，下限報警狀態三種不同色澤變化顯示。上述數顯部件的上、下限設定信號從0－100％。全測量範圍任意設定是由輸入信號同設定信號2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11和滯回特徵比較器2IC1，2IC3進行比較，輸出報警信號經2T1，JCZ1，2T2，JCZ2輸出，控制變色信號經3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5輸出所構成。
圖1－儀器儀表變色數字顯示部件用7107雙積分31／2位靜態A／D轉換電路圖。
圖2－儀器儀表變色數字顯示部件用14433雙積分31／2位動態A／D轉換電路圖。
圖3－儀器儀表變色數字顯示部件用7135雙積分41／2位動態A／D轉換電路圖。
圖4－儀器儀表變色數字顯示部件原理框圖。
圖5－裝有儀器儀表變色數字顯示部件的數字顯示調節儀的外形圖(橫式)。
圖6－裝有儀器儀表變色數字顯示部件的數字顯示調節儀的外形圖(豎式)。
圖7－裝有儀器儀表變色數字顯示部件的數字顯示調節儀的外形圖(31／2位方形)圖8－裝有儀器儀表變色數字顯示部件的數字顯示調節儀的外形圖(41／2位方形)現結合圖例所示，用下述實施例對本實用新型作進一步說明。
眾所周知，凡二種不同色調的組合將會產生第三種色彩的原理。本實用新型變色顯示部件，根據上述原理，我廠自行研製開發了一種雙色多管芯LED數碼管，其結構是在每一段筆劃內安裝二種不同顏色的LED發光管管芯，其中一根管芯為綠色，另一根管芯為紅色，綠色加紅色即成橙色，從而可分成三種不同的色彩，由於LED發光管管芯接法不同，變色顯示數碼管分成共陽極與共陰極兩類。變色數碼管計有0.5″，0.56″，0.8″，1.0″等不同規格，可按不同用途的表面分別選配。
儀器儀表變色顯示部件分成用主晶片7107，14433，7135三種A／D轉換電路組成，7107為靜態顯示電路，14433與7135為動態顯示電路。變色控制部件詳見附圖1，圖2，圖3，圖4。即(1)由2IC2A與2IC2B構成電子模擬開關部件；(2)由2IC1，2IC3，2C1，2C2，2D3，2D4，2D7，2R8等元件構成的三狀態任意設定比較電路並可作滯回特徵比較器。
(3)由3D1，3D2等元件構成的作為防止電流竄流而影響顯示的隔斷部件；(4)由3T1，3T2，3T3等構成的切換點亮部件；(5)由3IC1等部件構成的驅動四隻變色數碼管DG1，DG2，DG3，DG4組合成7107雙積分31／2位靜態顯示用儀表部件；
(6)由3IC1，3IC2，3IC3，3IC4等部件構成的驅動四隻變色數碼管DG1，DG2，DG3，DG4組合成31／2位的14433雙積分動態顯示、由3IC1，3IC2，3IC3，3IC4等部件構成的驅動五隻數碼管DG1，DG2，DG3，DG4，DG5組合成41／2位的7135雙積分動態顯示用的儀表部件；(7)由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11構成設定信號電路；(8)經2T1，JCZ1，2T2，JCZ2等作報警信號輸出。
(9)經3R1，3D1，3R4，3D2等構成控制變色信號輸出。
在LED變色數碼管的基礎上，加上A／D轉換，設定比較控制切換等電路，構成本實用新型。
現舉例說明該儀器儀表變色數字顯示部件的工作原理。設正常工作狀態顯示綠色，上限報警狀態顯示紅色，下限報警狀態顯示橙色為例來敘述其變色切換過程。
(1)當輸入信號Vi值小於下限設定信號V下設值(7)時為下限報警工作狀態，2IC1－6輸出高電平(2)，3D1正嚮導通(3)(9)，3T1飽和導通(4)，3T2截止(4)，3T1發射極輸出(4)，驅動綠色共陽端(5)或經4511，4513選通端(6)驅動綠色端，綠色LED管芯發亮；此時2IC3－6也輸出高電平(2)，3D2正向也導通(3)(9)，3T3飽和開通(4)，3T3發射極輸出(4)驅動紅色共陽端或經4511，4513選通端(6)驅動紅色端紅色LED管芯發亮，由於紅、綠色LED管芯同時發亮，所以下限報警狀態顯示呈橙色。
(2)當V下設值(7)≤Vi值＜V上設值(7)時為正常工作狀態，2IC3－6輸出低電平(2)，3D2反向截止(3)(9)，3T3截止(4)，故無法驅動紅色LED管芯發亮，2IC1－6輸出高電平不變(2)，驅動綠色LED管芯，因為只有綠色LED管芯發亮，所以正常工作狀態顯示呈綠色。
(3)當Vi值≥V上設值(7)時，為上限報警工作狀態，2IC3－6輸出低電平(2)，從而該路無法驅動紅色LED端管芯工作發亮；此時2IC1－6輸出由原來高電平下降為低電平(2)，3D1反向截止(3)(9)，3T1由飽和導通退出進入截止區(4)，同時3T2由截止狀態進入飽和導通(4)，3T2集電極輸出從另一路驅動紅色共陽端(5)或經4511，4513選通端(6)驅動紅色LED管芯，這時數字顯示以原來綠色變為紅色顯示。
通過上述三個過程，實現了儀表在測量過程中三種不同狀態下的測量值數字自動色澤變化。
本實用新型數字三變色顯示測量儀表，試製品經強化可靠性試驗，性能穩定，變色準確，直觀醒目，判斷可靠，滿足了工業自動化測量及控制要求，是理想的新一代創新產品。
權利要求1.一種儀器儀表變色數字顯示部件，由數顯示器件，A/D轉換器，電子開關，跟蹤比較，切換點亮等部件組成。其特徵是測量值三狀態自動三變色醒目數字顯示。採用雙色多管芯製成的LED數碼管，三狀態任意設定比較電路及信號設定電路，設定狀態自動跟蹤比較變色切換電路，7107雙積分31/2位靜態A/D轉換電路，14433雙積分31/2動態A/D轉換電路，7135雙積分41/2位動態A/D轉換電路，測量值用三色顯示部件顯示。31/2位用四隻變色數碼管，示值範圍-1999～1999，41/2位用五隻變色數碼管，示值範圍-19999～19999三色數碼顯示數值，按不同的設定工作狀態有不同色澤變化數字顯示所構成。
2.如權利要求1所述儀器儀表數字顯示部件，其特徵是信號設定電路，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11構成。
3.如權利要求1所述儀器儀表變色數字顯示部件，其特徵是7107雙積分31／2位靜態A／D轉換電路輸出接口的變色顯示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4的變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路為2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8等組成，以及自動跟蹤變色切換電路為3D1，3D2，3T1，3T2，3T3等所構成。
4.如權利要求1所述儀器儀表變色數字顯示部件，其特徵是14433雙積分31／2位動態A／D轉換電路輸出接口的變色顯示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路為2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8等組成以及自動跟蹤變色切換電路為3D1，3D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等構成。
5.如權利要求1所述儀器儀表變色數字顯示部件，其特徵是7135雙積分41／2位動態A／D轉換電路輸出接口的變色數字顯示部件，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，DG1，DG2，DG3，DG4，DG5變色LED數碼管，三狀態任意設定比較電路由2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自動跟蹤變色切換電路為3D1，3D2，3T1，3T2，，3IC2，3IC3，3IC4等構成。
6.如權利要求1、3所述儀器儀表變色數字顯示部件，其特徵是上限下限設定信號從0－100％，全測量範圍任意設定是由輸入信號同設定信號用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，同滯回特徵比較器2IC1，2IC3比較進行，輸出報警信號經2T1，JCZ1，2T2，JCZ2輸出，控制變色信號經3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5輸出所構成。
7.如權利要求1，4所述儀器儀表數字顯示部件，其特徵是上限下限設定信號從0－100％，全測量範圍任意設定是由輸入信號同設定信號用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，同滯回特徵比較器2IC1，2IC3進行比較，輸出報警信號經2T1，JCZ1，2T2，JC2輸出，控制變色信號經3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5輸出所構成。
8.如權利要求1，5所述儀器儀表變色數字顯示部件其特徵是上限下限設定信號從0－100％，全測量範圍任意設定是由輸入信號同設定信號用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11同滯回特徵比較器2IC1，2IC3，進行比較，輸出報警信號經2T1，JCZ1，2T2，JCZ2輸出，控制變色信號經3R1，3R4，3D2，3R2，3R5輸出所構成。
專利摘要本實用新型將提供一種可以用三種不同色澤數字顯示，一表用同一數字自動變色指示三種工作狀態參數的數字顯示測量儀器儀表用的表頭。本實用新型由A/D轉換器，三狀態任意設定比較轉換電路，跟蹤變色切換電路、隔斷部件，雙色雙管芯LED數碼管等構成。可以一表同一數字變色顯示三種不同工作狀態參數，上限報警狀態參數，正常工作狀態參數，下限報警狀態參數，並達到直觀醒目，判別準確，可靠指示。該實用新型經試用，性能穩定，能滿足工業自動化測量及控制要求，是理想的創新產品。
文檔編號G12B11/00GK2133032SQ9123071
公開日1993年5月12日 申請日期1991年12月19日 優先權日1991年12月19日
發明者祁大慶 申請人:崑山自動化儀器廠