[实用新型]液位仿真显示器控制装置

说明书

本实用新型提供一种新型液位高度仿真显示器的控制装置。

现有的液位高度显示采用将位置量转换成电信号后，控制发光二极管制作的光带柱亮暗区段变化来表示液位高度。但这种液位高度显示的方法，缺乏直观性。

本实用新型的目的在于提供一种利用黑白电视显像管屏幕进行液位高度仿真显示的控制装置，使液位高度仿真显示器达到视觉上既能反映液位高度，又具有观察液柜液面的直觉效果。

本实用新型是这样实现的：将计算机提供的与被测液位高度相对应的直流信号，以及与黑白电视机行频同步的流经行偏转线圈的锯齿波扫描信号，共同经运算放大器组成的比较器放大后，输出脉冲矩形方波去控制电视机视放级，进而控制黑白电视显像管屏幕扫描亮暗界面线位置的改变，以亮暗界面线模拟液面，达到仿真显示液位高度的目的。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图1为本实用新型电气原理图。

图2为本实用新型中与行频同步的锯齿波信号采样电路图。

图3为本实用新型中运算放大器输入、输出波形图。

参见图1，[A]为高速运算放大器，计算机提供的，与被测液位高度相对应的直流信号，经[RW₁]、[C]、[R₃]与运算放大器[A]的同相输入端相连。与行频同步的锯齿波采样信号经[R₁]与运算放大器[A]的反相输入端相连。电位器[RW₂]一端与+12V电源相连，另一端与电阻[R₄]串联后再与[RW₁]、[C]、[R₃]相连。电位器[RW₃]一端与+12V电源相连，另一端与地相连。电位器[RW₃]其可调中心抽头经[R₂]与运算放大器[A]的反相输入端相连。电位器[RW₄]为运算放大器[A]的输出负载，其可调中心抽头与电视机视放管基极相连，视放管输出极控制显像管[P]的屏幕扫描线亮度。

参见图2，[L]为行偏转线圈，[R_L]采样电阻一端与偏转线圈[L]串联，另一端接地。[R_L]的阻值大小不影响行偏转线圈的工况，一般选取0.2～1Ω，功率不小于0.5W。由采样电阻[R_L]上输出与行频同步的锯齿波采样信号。

图3为运算放大器[A]的输入与输出波形图。当运算放大器[A]同相输入的液位高度直流信号电平高于反相输入的行频锯齿波采样信号电压时，运算放大器[A]输出高电平。反之，输出低电平。而运算放大器[A]的输出信号经电位器[RW₄]分压加至电视机视放管基极，再经视放管输出极控制显像管[P]屏幕扫描线亮度。在一个锯齿波扫描周期内，运算放大器[A]输出高电平时，相应显像管[P]屏幕扫描线暗。而运算放大器[A]输出低电平时，相应显像管[P]屏幕扫描线亮。根据黑白电视机扫描显示原理，扫描锯齿波电压上升段为屏幕扫描线，锯齿波电压下降段为扫描回扫线。因原电视机的扫描回扫线消隐信号不变，故回扫线对屏幕显示不产生效果(对应图2中输出带有斜线的方波时间段)。因此，显像管[P]屏幕扫描的亮暗界面线，将随运算放大器[A]输出脉冲矩形方波高低电平宽度的改变而改变，即随被测液位高度的变化(相应由计算机提供的直流信号电平也同步变化)，使显像管[P]屏幕扫描的亮暗界面线也同步移动。由此，显像管[P]屏幕亮暗界面线的位置即模拟表示了被测液位的高度。

本实用新型在调试时应注意以下技巧：

可调电位器[RW₁]用来调整运算放大器[A]输入比较信号的灵敏度，使显像管[P]屏幕扫描线的亮暗界面线变化范围达到设计要求。

可调电位器[RW₂]用来调整运算放大器[A]输入小信号时，亮暗界面线的起始位置，同时和[RW₃]一起向运算放大器[A]提供直流偏置。

可调电位器[RW₃]用来调整运算放大器[A]输入大信号时，亮暗界面线的极限位置，同时和[RW₂]一起向运算放大器[A]提供直流偏置。

可调电位器[RW₄]用来调整脉冲矩形方波的输出幅度。

上述可调电位器在调试时会有一定的牵连，可以通过多次反复调试来达到理想的效果。

电容器[C]的主要功能是提高输入信号的抗干扰能力。