专利名称：仪器仪表变色数字显示部件的制作方法
技术领域：
本实用新型将提供一种可以用三种不同色泽数字显示，一表用同一数字自动三变色显示三种工作状态参数的数字显示测量仪器仪表用的表头。
仪器仪表的数字显示部件(表头)，自六十年代开发至七十年代投放市场，二十余年来都是单色显示，制成的各种仪器仪表对测量值上限报警、正常工作和下限报警都局限于用指示灯指示。随着对测量日趋复杂，单靠指示灯报警，往往使测试工作构成失误，而酿成不必要事故。
本实用新型设计目的，拟采用一种分色数字显示以供测量参数不同要求的需要，以求变色显示测量值同工作状态区域指示的有机结合。
本实用新型的积极效果是用受控变化的数码管，指示三种不同工作状态(上限报警状态，正常工作状态，下限报警状态)，以求达到直观醒目，准确判别，可靠指示。
本实用新型的技术要点由数显器件，电子模拟开关，A／D转换器，跟踪比较，切换点亮等部件构成的仪器仪表变色显示部件，其特点是测量值三状态自动三变色醒目数字显示，采用双色多管芯LED数码管，三状态任意设定转换电路及信号设定电路，自动跟踪变色切换电路，7107双积分31／2位静态A／D转换电路；14433双积分31／2位动态A／D转换电路，7135双积分41／2位动态A／D转换电路。信号设定电路，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11构成。7107双积分31／2位静态A／D转换电路的变色显示部件为DG1，DG2，DG3，DG4变色LED数码管，三状态任意设定比较电路2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及变色切换电路3D1，3D2，3T1，3T2，3T3组成。14433双积分31／2位动态A／D转换电路的变色显示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4变色LED数码管，三状态任意设定比较电路由2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自动跟踪变色切换电路由3D1，2D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等组成。7135双积分41／2位动态A／D转换电路的变色显示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4，DG5变色LED数码管，三状态任意设定比较电路为2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自动跟踪变色切换电路的3D1，3D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等组成。31／2位用四只数码管，示值范围－1999～1999，41／2位用五只数码管，示值范围－19999～19999，数码管显示值分上限报警状态，正常工作状态，下限报警状态三种不同色泽变化显示。上述数显部件的上、下限设定信号从0－100％。全测量范围任意设定是由输入信号同设定信号2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11和滞回特征比较器2IC1，2IC3进行比较，输出报警信号经2T1，JCZ1，2T2，JCZ2输出，控制变色信号经3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5输出所构成。
图1－仪器仪表变色数字显示部件用7107双积分31／2位静态A／D转换电路图。
图2－仪器仪表变色数字显示部件用14433双积分31／2位动态A／D转换电路图。
图3－仪器仪表变色数字显示部件用7135双积分41／2位动态A／D转换电路图。
图4－仪器仪表变色数字显示部件原理框图。
图5－装有仪器仪表变色数字显示部件的数字显示调节仪的外形图(横式)。
图6－装有仪器仪表变色数字显示部件的数字显示调节仪的外形图(竖式)。
图7－装有仪器仪表变色数字显示部件的数字显示调节仪的外形图(31／2位方形)图8－装有仪器仪表变色数字显示部件的数字显示调节仪的外形图(41／2位方形)现结合图例所示，用下述实施例对本实用新型作进一步说明。
众所周知，凡二种不同色调的组合将会产生第三种色彩的原理。本实用新型变色显示部件，根据上述原理，我厂自行研制开发了一种双色多管芯LED数码管，其结构是在每一段笔划内安装二种不同颜色的LED发光管管芯，其中一根管芯为绿色，另一根管芯为红色，绿色加红色即成橙色，从而可分成三种不同的色彩，由于LED发光管管芯接法不同，变色显示数码管分成共阳极与共阴极两类。变色数码管计有0.5″，0.56″，0.8″，1.0″等不同规格，可按不同用途的表面分别选配。
仪器仪表变色显示部件分成用主芯片7107，14433，7135三种A／D转换电路组成，7107为静态显示电路，14433与7135为动态显示电路。变色控制部件详见附图1，图2，图3，图4。即(1)由2IC2A与2IC2B构成电子模拟开关部件；(2)由2IC1，2IC3，2C1，2C2，2D3，2D4，2D7，2R8等元件构成的三状态任意设定比较电路并可作滞回特征比较器。
(3)由3D1，3D2等元件构成的作为防止电流窜流而影响显示的隔断部件；(4)由3T1，3T2，3T3等构成的切换点亮部件；(5)由3IC1等部件构成的驱动四只变色数码管DG1，DG2，DG3，DG4组合成7107双积分31／2位静态显示用仪表部件；
(6)由3IC1，3IC2，3IC3，3IC4等部件构成的驱动四只变色数码管DG1，DG2，DG3，DG4组合成31／2位的14433双积分动态显示、由3IC1，3IC2，3IC3，3IC4等部件构成的驱动五只数码管DG1，DG2，DG3，DG4，DG5组合成41／2位的7135双积分动态显示用的仪表部件；(7)由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11构成设定信号电路；(8)经2T1，JCZ1，2T2，JCZ2等作报警信号输出。
(9)经3R1，3D1，3R4，3D2等构成控制变色信号输出。
在LED变色数码管的基础上，加上A／D转换，设定比较控制切换等电路，构成本实用新型。
现举例说明该仪器仪表变色数字显示部件的工作原理。设正常工作状态显示绿色，上限报警状态显示红色，下限报警状态显示橙色为例来叙述其变色切换过程。
(1)当输入信号Vi值小于下限设定信号V下设值(7)时为下限报警工作状态，2IC1－6输出高电平(2)，3D1正向导通(3)(9)，3T1饱和导通(4)，3T2截止(4)，3T1发射极输出(4)，驱动绿色共阳端(5)或经4511，4513选通端(6)驱动绿色端，绿色LED管芯发亮；此时2IC3－6也输出高电平(2)，3D2正向也导通(3)(9)，3T3饱和开通(4)，3T3发射极输出(4)驱动红色共阳端或经4511，4513选通端(6)驱动红色端红色LED管芯发亮，由于红、绿色LED管芯同时发亮，所以下限报警状态显示呈橙色。
(2)当V下设值(7)≤Vi值＜V上设值(7)时为正常工作状态，2IC3－6输出低电平(2)，3D2反向截止(3)(9)，3T3截止(4)，故无法驱动红色LED管芯发亮，2IC1－6输出高电平不变(2)，驱动绿色LED管芯，因为只有绿色LED管芯发亮，所以正常工作状态显示呈绿色。
(3)当Vi值≥V上设值(7)时，为上限报警工作状态，2IC3－6输出低电平(2)，从而该路无法驱动红色LED端管芯工作发亮；此时2IC1－6输出由原来高电平下降为低电平(2)，3D1反向截止(3)(9)，3T1由饱和导通退出进入截止区(4)，同时3T2由截止状态进入饱和导通(4)，3T2集电极输出从另一路驱动红色共阳端(5)或经4511，4513选通端(6)驱动红色LED管芯，这时数字显示以原来绿色变为红色显示。
通过上述三个过程，实现了仪表在测量过程中三种不同状态下的测量值数字自动色泽变化。
本实用新型数字三变色显示测量仪表，试制品经强化可靠性试验，性能稳定，变色准确，直观醒目，判断可靠，满足了工业自动化测量及控制要求，是理想的新一代创新产品。
权利要求1.一种仪器仪表变色数字显示部件，由数显示器件，A/D转换器，电子开关，跟踪比较，切换点亮等部件组成。其特征是测量值三状态自动三变色醒目数字显示。采用双色多管芯制成的LED数码管，三状态任意设定比较电路及信号设定电路，设定状态自动跟踪比较变色切换电路，7107双积分31/2位静态A/D转换电路，14433双积分31/2动态A/D转换电路，7135双积分41/2位动态A/D转换电路，测量值用三色显示部件显示。31/2位用四只变色数码管，示值范围-1999～1999，41/2位用五只变色数码管，示值范围-19999～19999三色数码显示数值，按不同的设定工作状态有不同色泽变化数字显示所构成。
2.如权利要求1所述仪器仪表数字显示部件，其特征是信号设定电路，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11构成。
3.如权利要求1所述仪器仪表变色数字显示部件，其特征是7107双积分31／2位静态A／D转换电路输出接口的变色显示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4的变色LED数码管，三状态任意设定比较电路为2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8等组成，以及自动跟踪变色切换电路为3D1，3D2，3T1，3T2，3T3等所构成。
4.如权利要求1所述仪器仪表变色数字显示部件，其特征是14433双积分31／2位动态A／D转换电路输出接口的变色显示部件，由DG1，DG2，DG3，DG4变色LED数码管，三状态任意设定比较电路为2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8等组成以及自动跟踪变色切换电路为3D1，3D2，3T1，3T2，3T3，3IC2，3IC3，3IC4等构成。
5.如权利要求1所述仪器仪表变色数字显示部件，其特征是7135双积分41／2位动态A／D转换电路输出接口的变色数字显示部件，由2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，DG1，DG2，DG3，DG4，DG5变色LED数码管，三状态任意设定比较电路由2IC1，2C1，2IC3，2C2，2D3，2D4，2D7，2D8以及自动跟踪变色切换电路为3D1，3D2，3T1，3T2，，3IC2，3IC3，3IC4等构成。
6.如权利要求1、3所述仪器仪表变色数字显示部件，其特征是上限下限设定信号从0－100％，全测量范围任意设定是由输入信号同设定信号用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，同滞回特征比较器2IC1，2IC3比较进行，输出报警信号经2T1，JCZ1，2T2，JCZ2输出，控制变色信号经3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5输出所构成。
7.如权利要求1，4所述仪器仪表数字显示部件，其特征是上限下限设定信号从0－100％，全测量范围任意设定是由输入信号同设定信号用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11，同滞回特征比较器2IC1，2IC3进行比较，输出报警信号经2T1，JCZ1，2T2，JC2输出，控制变色信号经3R1，3D1，3R4，3D2，3R2，3R5输出所构成。
8.如权利要求1，5所述仪器仪表变色数字显示部件其特征是上限下限设定信号从0－100％，全测量范围任意设定是由输入信号同设定信号用2R7，2UR1，2R8，2R10，2UR2，2R11同滞回特征比较器2IC1，2IC3，进行比较，输出报警信号经2T1，JCZ1，2T2，JCZ2输出，控制变色信号经3R1，3R4，3D2，3R2，3R5输出所构成。
专利摘要本实用新型将提供一种可以用三种不同色泽数字显示，一表用同一数字自动变色指示三种工作状态参数的数字显示测量仪器仪表用的表头。本实用新型由A/D转换器，三状态任意设定比较转换电路，跟踪变色切换电路、隔断部件，双色双管芯LED数码管等构成。可以一表同一数字变色显示三种不同工作状态参数，上限报警状态参数，正常工作状态参数，下限报警状态参数，并达到直观醒目，判别准确，可靠指示。该实用新型经试用，性能稳定，能满足工业自动化测量及控制要求，是理想的创新产品。
文档编号G12B11/00GK2133032SQ9123071
公开日1993年5月12日 申请日期1991年12月19日 优先权日1991年12月19日
发明者祁大庆 申请人:昆山自动化仪器厂