Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях универсальных осциллографов. Цель изобретения - повышение скорости измерений. На вход осциллографа от импульсного генератора подают сигнал и на его экране получают изображение электрического импульса. В нуль-сдвигателе линии из фотоприемников устанавливают фоточувствительной поверхностью вплотную к экрану параллельно линии развертки осциллографа, пересекая изображение импульса на уровне 0,5 его амплитуды. В световодах двух фотоприемников, которые случайно совпали с видимым следом на экране, возникают потоки фотонов. Поскольку в общем случае каждый из указанных фотоприемников имеет координату, не равную нулю, сформированный пространственный сигнал автоматически сдвигается до совмещения его крайней точки с меньшей координатой с точкой, координата которой равна нулю. Сигнал на выходе нуль-сдвигателя равен сигналу на его входе. В устройстве масштабирования сигнал с нуль-сдвигателя вводят посредством его входного квантирующего устройства, которое оптически контактирует с линейкой выходов. В этом устройстве осуществляют линейное преобразование в M раз измеряемого пространственного сигнала. M по числовому значению равен коффициенту α развертки осциллографа. Нуль-сдвигатель необходим для реализации устройства измерения временных параметров и, кроме того, может быть использован в устройстве селекции параметров рассогласования исследуемого процесса. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

А1 (51)4 G 04 F 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267944/24-10 (22) 24.06.87 (46) 07.12.89. Бюл. И 45 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда IUICC (72) В.Я.Чубатенко (53) 621.373(083 ° 3) (56) Зарубежная радиотехника, 1961, У 5, с. 127-128.

Авторское свидетельство СССР

У 1164751, кл. С OG К 9/62, 17.01,83, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЗМЕРЕН1ЬЧ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ НА ЭКРАНЕ

ОСЦИЛЛОГРАФА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях универсальных осциллографов. Цель изобретения — повьппение скорости измерений. На вход осциллографа от импульсного генератора подают сигнал и на его экране получают изображение электрического импульса, В нуль-сдвигателе линии из фотоприемников устанавливают фоточувствительной поверхностью вплотную к экрану параллельно линии развертки осциллографа, пересекая изображение

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях универсальных осциллографов, в частности нуль-сдвигатель может быть. использован в устройстве кодирования распределенного в пространстве (пространственного) оптического сигнала, 2 импульса на уровне 0,5 его амплитуды. В световодах двух фотоприемников, которые случайно совпали с видимым следом на экране, возникают потоки фотонов. Поскольку в общем случае каждый из указанных фотоприемников имеет координату, не равную нулю, сформированный пространственный сигнал автоматически сдвигается до совмещения его крайней точки с меньшей координатой с точкой, координата которой равна нулю. Сигнал на выходе нуль-сдвигателя равен сигналу иа его входе. В устройстве масатабироважя сигнал с нуль-сдвигателя вводят посредством его входного квантирукидего устройства, которое оптически контактирует с линейкой выходов. В этом устройстве осуществляют линейное преобразование в М раз измеряемого пространственного сигнала. М по числовому значению равен коэффициенту о(. развертки осциллографа, Нуль-сдвигатель необходим для реализации устройства измерения временных параметров и, кроме того, может Сыть использован в устройстве селекции параметров рассогласования исследуемого процесса. 3 ил, Цель изобретения — повьппение скорости измерений.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства измерения временных параметров; иа фиг. 2 — принципиальная схема нуль-сдвигателя; на фиг.3принципиальная схема устройства маснтабирования, 1527620

Структурная схема осциллогр афического устройства для измерения временных параметров (фиг. ) ) содержит уни вер с an ьный Осциллограф ) ° нуль сдвигатель 2, блок 3 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодируеьый преобразователь 4 и световодный цифровой индикатор 5, которые соединены последовательно с помощью оптических линий связи, например световодных волоконных кабелей, Нуль-сдвигатель пространственного оптического сигнала (фиг. 2) включает в себя линейку точечных фотоприем- f5 ников 6;, первую группу логических элементов ЗАПРЕТ 7,; и логических элементов И 8 .. . вторую группу логических элементов ЗАПРЕТ 7 (,,)и логических элементов И 3 1,,), тре- 2р тью группу логических элементов ЗАПРЕТ 7 <; ) и логических элементов

И 3 > (, ), (i-) )-ю группу иэ двух логических элементов ЗАПРЕТ 7 <,,1 и двух логических элементов И 81, -i), 25 группу логических элементов И 91;,) логический элемент И 10, гнездо опти1 ческого входа ) 1, источник 12 светового потока и линейку оптических вы.ходов 13,, Расстояние между двумя со- 3р седними фотоприемниками 6; и двумя соседними выходами 13; (ступень квантования g,х) одинаково и соответствует требуемой разрешающей способности (точности) измерения временных параметров.

В каждой группе, за исключением группы элементов 9 И, элемеиты объединены по два (элемент ЗАПРЕТ 7 и элемент И 3), входы их соединены па- 40 раллельно, при этом инвертируеьый вход всех элементов ЗАПРЕТ первой группы подключен к выходу фотоприемника 6, с нулевой координатой, а другой вход каждого из этих элементов соединен с выходом соответствующего фотоприемника. Выходы элементов И 8 всех групп соединены с соответствующими оптическими выходами 13 нульсдвигателя, а выходы элементов ЗАПРЕТ 7 каждой группы соответственно соединены с входом элементов ЗАПРЕТ 7 последующей группы, эа исключением элементов от 7 „, до 7 1;,1,, выход которых соединен с одним входом соответствующего элемента И 9, и элемента 7 1,,1, выход которого соединен с одним входом элемента И )О. Другой вход элемента И 10 подключен к выходу элемента 9 ;,1, а его выход — к оптическому выходу 131. Другой вход элементов И 9 соединен с выходом 13 к которому подключено гнездо оптического входа 11, находящееся в оптическом контакте с источником 12 потока фотонов, Устройство масштабирования (фиг.3) состоит из входного квантующего устройства 14 и трансформатора 15 пространственного оптического сигнала, которые соответственно соединены последовательно с помощью оптических линий 16, например круглых волоконных световодов, и соединителя 17 (например, разъемного). Функции фотоприемников квантующего устройства 14 вы" полняют полированные торцы световодов 16,О ° ...,16 ц, расположенные на расстоянии 13 друг от друга (ступень квантования б х), а функции точечных источников света трансформато" ра )5 — полированные торцы светово,дов 16 z „,..., 16, расположенные на расстоянии 19 друг от друга. Конструктивно устройство 14 и трансформатор 15 выполнены в виде светонепр они ц ае мой пл анки, н а ко тор ой же стко з акр епл ены р ас положенные н а пр ямой линии волоконные световоды с полированными торцами. Разъемный соединитель 17 состоит из разъемных волоконных штекеров, соединяющих между собой каждую пару волокон )6„ и 16

Кодирующий преобразователь содержит линейку точечных фотоприемников, в ходы которых оптически связаны с входами соответствующих элементов ИЖ первой и второй групп, селекторы сигналов, одни входы которых являются входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого подключен к другому входу соответствующего селектора сигналов, а также третью группу элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов

HJIH второй группы, и четвертую группу элементов ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов второй группы, а выходы соединены с входами элементов ИЛИ, при этом соответствующие элементы

ИЛИ первой и третьей групп последовательно соединены между собой, а выходы последних элементов ИЛИ первой и третьей групп подключены к входам соответствующих селекторов сигналов.

5 15

Световодный цифровой индикатор состоит из К световодных элементов индикации (К вЂ” количество разрядов индикатора). Элемент индикации содержит волоконные оптические выводы, каждый из которых соответственно соединен с сегментными световодами, образующими изображения цифр от 0 до 9.

Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа, например длительности ь о электрического иипульса на уровне 0,5 его амплитуды, работает следующим образом.

На вход осциллографа 1 от импульсного генератора (не показан) подают сигнал и на его экране получают изображение электрического импульса.

В нуль-сдвигателе 2 линейку фотоприемников 6 устанавливают фоточувствительной поверхностью вплотную к экрану параллельно линии развертки осциллографа, пересекая изображение импульса на уровне 0,5 его амплитуды.

В световодах двух фотоприемников, которые случайно совпали с видимым следом на экране, (например, 6 и 6 ) возникают потоки фотонов, т,е, распределенный в пространстве оптический сигнал, величина (расстояние между освещенными фотоприемниками) которого пропорциональна измеряемому интервалу времени. Поскольку в общем случае каждый иэ укаэанных фотоприемников имеет координату, не равную нулю, сформированный пространственный сигнал автоматически сдвигается до совмещения его крайней точки с меньшей координатой с точкой, координата которой равна нулю (выход 13 ), следующим образом. Путем коммутации этих потоков в элементах 7,, 7,, 9

71, 7 и 3 з на выходе элемента

8 создают поток фотонов и подают его на выход 13 . В случае, например, когда изображение импульса накрывает фотоприемники 6 и 6, возникающий в соответствующих ии световодах поток путем коммутации в элементе 8,< подают на выход 13 ° Сигнал на выходе нуль-сдвигателя (по-.ок фотонов в выходных световодах 13О и 13<) равен сигналу иа его входе (т. е. 2 d,Х) .

В устройство 3 масштабирования сигнал с нуль-сдвигателя вводят посредством его входного квантующего устройства 14, которое оптически контактирует с линейкой выходов 13, 27620 6

1О

40 причем выход 13 о совмещен с фотоприемным торцом световода 16 ц . В этом устройстве осуществляют линейное преобразование в И раз измеряемого пространственного сигнала (координаты выхода 13 ), И по числовому значению равно коэффициенту е развертки осциллографа. Величина х входного

r сигнала устройства 3 масштабирования (координата соответствуищегб выходу

13 фотоприемника квантующего устройства 14, например торца световода 16 < < ) ранна, например 10 ми, величина х выходного сигнала устройства 3 при этом (координата источника света — торца световода 16,,щ ) в случае применения, например, устройства масштабирования с коэффициентом

M=5 (при < 5 Mc/ìì) равна х * х И

II

50,0 мм, Это значение координаты х соответствует значению 50,0 ис изиеряемого осциллографическим устройств. вом интервала времени со, В кодирующий преобразователь 4 сигнал х " вводят посредствои его линейки точечных фотоприеиииков и преобразуют в многоразрядный оптический единично-десятичный код путем коммутации потока фотонов этого сигнала,в соответствующих элементах ИЛИ..

В индикаторе 5 осуществляют индикацию измеренного значения интервала В каждом разряде единично деся тичнсго кода, вводимого в индикатор из преобразователя 4.

Нуль-сдвигатель необходим для реализации устройства измерения временных параметров. Кроме того, нульсдвигатель может быть использован B устройстве селекции параметров рассогласования исследуемого процесса.

Формула иs обретения

Устройство для изиерения временных параметров импульсов на экране осциллографа, содержащее линейку из точечных фотоприемников, расположенных на прямой линии на одинаковои расстоянии друг от друга, блок масштабирования, выход которого оптически связан через кодирующий преобразователь с входом оптического индикатора, отличающее ся тем, что, с целью повышения скорости измерений, в него введен нуль-сдвигатель, входы которого оптически связаны с фотоприемниками, а выходы — с

1527620

1В

©uч.2

Составитель Т.Ишкова

Редактор И. Дербак Техред А. Кравчук

Корректор Т Малец

Заказ 7510/52 Тираж ЗЬЗ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 входами блока масштабирования, при этом нуль-сдвигатель содержит nl..., ...,3. — 1 групп по i-и+1 пар оптических элементов И и ЗАПРЕТ в каждой группе, i-1 оптических элементов И, дополнительный оптический элемент И, i ин— формационных оптических входов и выходов соответственно, нулевой вход, нулевой выход и дополнительный оптический вход с источником света, при этом нулевой оптический вход подключен к первым входам элементов И и инвертирующим входам элементов ЗАПРЕТ первой группы, вторые входы Ко торых попарно объединены и подсоединены к соответствующим информационным оптическим входам, выходы первых элементов ЗАПРЕТ каждой группы подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с дополнительным оптическим входом и пулевым оптическим вы5 ходом, выходы i-х элементов ЗАПРЕТ каждой группы, начиная с второго, подключены к первым входам (i-1}-х элементов И и ЗАПРЕТ последующей группы, вторые и иивертирующие входы которых объединены и соединены с выходами соответствующих элементов И, выходы i-х элементов И каждой группы, начиная с второго, объединены и соединены с соответствующим оптическим выходом, выход последнего элемента И подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу второго элемента ЗАПРЕТ последней группы, а выход — к первому оптическому выходу °