Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть испольэовано для проверки импульсных генераторов. Цель изобретения - ускорение и повышение точности измерений. Устройство содержит последовательно соединенные блок 7 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразователь 8 и цифровой индикатор 9. тест-маску 4 считывающих фотоприемников , входы которых являются входами устройства , блок 5 селекции и блок б управления . Тест-маска содержит взаимно параллельные первую, вторую равномерно квантованные линейки соответственно расположенных фотоприемников и третью линейку в составе первого и второго фотоприемников , причем первая и вторая линейки расположены на уровне 0.5 и 1,0 соответственно относительно третьей линейки, а первый и второй фотоприемники третьей линейки расположены на одной линии с первым и К-м фотоприемниками соответственно первой и второй линеек. 2 з.п. ф-лы 4 ил.

СОЮЗ COBFTCKP1X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 04 F 13/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762023/10 (22) 24.11.89 (46) 15.10.91. Бюл. ¹ 38 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС . (72) В.Я.Чубатенко и В.В,Чубатенко (53) 621.373 (088.8) (56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации осциллографа CI — 73, 1983, с.36.

Авторское свидетельство СССР № 1527620, кл, G 04 F 13/02, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ НА

ЭКРАНЕ ОСЦИЛЛОГРАФА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть испольэовано для проверки импульсных генераторов, Цель изобретения- ускорение и повышение точности измерений, Устрой„„5U „„1684778 А1 ство содержит последовательно соединенные блок 7 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразователь 8 и цифровой индикатор 9, тест-маску 4 считывающих фотоприемников. входы которых являются входами устройства, блок 5 селекции и блок 6 управления. Тест-маска содержит взаимно параллельные первую, вторую равномерно квантованные линейки соответственно расположенных фотоприемников и третью линейку в составе первого и второго фотоприемников, причем первая и вторая линейки расположены на уровне 0,5 и 1,0 соответственно относительно третьей линейки, а первый и второй фотоприемники третьей линейки расположены на одной линии с первым и К-м фотоприемниками соответственно первой и второй линеек. 2 з,п, ф-лы.

4 ил, 1604778

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть исполь30Bаt!о для проверки и испытаний импульсных генераторов.

Цель изобретения -- ускорение и повышение точности из;лерений, На фиг. 1 представлена структурная схема реализации измерения временного сдвига импульсов; на фиг. 2 — структурная схема устройства для измерения временного сдвига: на фиг. 3 — расположение фотоприемников тест-маски; на фи<.. 4 — принципиальная схема блока управления.

Схема реализации измерения временного сдвига в конкретном варианте ее исполнения (фиг. 1) включает исследуемый генератор 1 импульсов, осциллограф 2 (например, типа С1-70, ГОСТ 8.206 — 76, с.1., п.1.1) и устройство 3 для измерения временного сдвига импульсов на экране осциллографа.

Устройство 3 в конкретном вариенте его исполнения (фиг, 2) включает тест-маску 4 считывающих фотоприемников, соединенные входами с выходами фотоприемников блок 5 селекции и блок 6 управления и соединенные последователь«о блок 7 маса<табирования, кодирующий преобразователь 0 и цифоовой индикатор 9, причем выходы блока 6 соединены с соответству<ощими входами блоков 5 и 9, а выходы блока 5 — с соответствующими входами блока 7. Все блоки устройства 3 соеди«ены между собой оптическими линиями связи, например кабелями из волоконных светонодов, Тес -маска 4 в конкретном варианте ее исполнения (фиг. 3) состоит из расположенных в одну линию вплотную друг к другу фотоприемников 10.1-10.К(первая линейка

11); фотоприемников 12.1-12.К (вторая линейка 13) и фотоприемников 14,1, 14,2 (третья линейка 15). Фотоприемные поверхности всех фотоприемников расположены в одной плоскости (фотоприемная поверхность тест- ласки), которая изображена на фиг. 3. Все три линейки взаимно параллельны, линейка 11 расположена на уровне 0,5, а линейка 13 — на уровне 1,0 от линейки 15.

Фотоприемники 10.1, 12,1, 14.1 и фотоприемники 10, К, 12, К, 14.2 расположены на соответствующих линиях, перпендикулярных каждой из линеек 11, 13, 15. В качестве фотоприемников 10, 12, 14 используют, например, полированные торцы круглых волоконных световодов. В линейках 11,13 диаметр D торцов и расстояние между их центрами (ступень Л Х квантования) выбирают с учетом ширины d линии луча осциллографа, из условия обеспечения необходимой разрешающей способности считывания

1п

55 линеек. 11апример, при d == О,R мм — D == (0,7-0,8) мм, ЛХ =-(0,9-1,0) мм, Диаметр D торцов световодон B ли«ейке 15 такой же, как и в линейках 11, 1:3. Каждая линейка и1 едставляет собой ил.:и <и > из снэ1оt fo<1pot tlt цаемого материала, в которую вмонтированы располо>кенные на ир- м1й ли<«и lt( фиксированном расс<с>ниии o)tvtt от другого световоды, Тест-маска н целом выполнена н виде жесткой раслки, на кэ<орой зэкреплены указа<и<ые выше линейки. Размеры тест-маски должны соответствовать условиям, при которых проводят испытания генераторов (ГОСТ 0.200-76, с.18, п.3.14.4).

Блок 6 управления в конкретном варианте его исполнения (фиг. 4) вялю <ает оптический вход 16, порву.о группу оптических входов 17.1-17.К, втор,,o ср,ииу оптических входов 18,1, 18.2, l ру иу l >t ических элементов 19.1 — 19. (К -1) ЗИ ;РЕТ, первый логический элемент И 20. груипу логических элементо. И 21.". -21, (t: 2), группу коглмутирующих ячеек 22.1 — 22. (К-2), второй 23, третий 24 и четвертый 25 лосические эле<леHTьl

И, первый 26, второй 27 и третий 28 оптические выходы. Вход 16 соединен с одним из входов элсмента 2. >. др; ой с<ход соедине|«. обьединан:.ь< ли между с бой г<ерными Dll ходами < <век 22, ных<.дом элемента 23 и одним из входов элема< та 24, а выход — с выходом 28 блока. Вход 18.1 соединен с одним из входов элемента 20 и каждого из элементов 21, а также с другим входом элемента 24. выход которого соединен с выходом 27 блока. Вход 18,2 соединен с другим входом элемента?0, выход которого соединен с выходом 26 блока. Каждый из входов

17 соединен с прямым входо<л соответствующего элемента 19, иннергирующий вход каждого из которых подсоединен к последующему входу 17 блока, а выход — к другому входу соответствующего элемента 21, за исключением элемента 19. (К вЂ” 1), выход которого соединен с управляющим входом ячейки 22. (К вЂ” 2), Управляющий вход каждой из остальных ячеек 22 соединен с выходом элемента 19 старшей позиции, информационный вход(включая и последнюю ячейку)— с выходом соответствующего элемента 21, а второй выход — с информацион«ым входом последующей ячейки. Второй выход ячейки

22. (К-2) соединен с одним из входом элемента 23, другой вход которого подсоединен к входу 17 К блока, В блоке 6 использованы элементы, в которых входы сигналов независимых переменных и выходы сигналов функции ныполне«ы н виде, например, волоконных световодов. Все они со динены между собой ири помощи волокон tblx световодов, а функции оптических

1684778 входов 16-18 и оптических выходов 26-28 выполняют, например, полированные торцы волоконных световодов. При згом, например, все входы выполнены в виде гнезд разьемных соединений. выходы 26, 27 — в виде индикаторных источников света (выведены на лицевую панель цифрового индика1ора 9), выход 28 — в виде штеккера разьемного соединителя.

Тест-маска 4 соединена с блоками 5 и 6 следующим образом: выходы (световоды) фотоприемников 14.1 и 14.2- с входами 18.1 и 18.2 соответственно, фотоприемника 10,1— с входом 16, фотоприемников 12.1 — 12.К вЂ” с входами 17.1 — 17.К соответственно блока 6, фотоприемников 10,2-10.К вЂ” с соответствующими (с второго по последний) входами блока 5. Блок 6 управления соединен с блоками 5 и 9 следующим образом: выходы 26 и 27 соединены с индикаторными источниками света блока 9, выход 28 — с первым входом блока 5, Измерение временного сдвига импульсов и работа устройства 3 для измерения временного сдвига импульсов на экране осциллографа осуществляются следующим образом.

Органами управления осциллографа устанавливают линию развертки в нижней части экрана. Тест-маску 4 устанавливают на экране вплотную к его поверхности фоточувствительной поверхностью фотоприемников так, чтобы опорный фотоприемник

14.1 линейки 15 накрывал линию развертки у левого края экрана. Опорный фотоприемник 12.2 при этом должен накрывать линию развертки у правого края экрана. Для исключения перекоса линейки следят за тем, чтобы на индикаторном выходе 26 был световой сигнал. При этом сигнал поступает на входы элемента 20 входов 18.1 и 18.2 и затем на выход 26. Устанавливают ручку регулирования вертикального отклонения луча в среднее положение. На вход осциллографа

2 от генератора 1 (фиг. 1) подают исследуемый импульсный сигнал и наблюдают на экране осциллографа статическое изображение двух, например, парных импульсов, Плавно увеличивают амплитуду изображения сначала первого, потом второго импульсов (органами управления генератора) до момента касания вершиной первого и второго импульсов фотоприемников линейки

13 тест-маски (при этом возникает сигнал на индикаторном выходе 27). Затем плавно перемещают изображение влево до момента, когда линия фронта первого импульса накроет фотоприемник 10.1 линейки 11, и на цифровом табло индикатора 9 наблюдают

55 числовое значение сдвига г,, импульсов в принятых единицах его измерения (в долях се к унды).

При этом блок 6 управления работает следующим образом.

На входы 17 поступают потоки фотонов от фотоприемников линейки 13. которые накрываются изображением вершины первого и второго импульсов, например, на входы

17,3, 17.4 и входы 17.7-17. (К-1) соответственно (на фиг. 4 показано стрелками), затем на прямые входы соответствующих элементов 19.3, 19.4 и 19.7-19. (К-1). Сигнал с выхода элемента 19.4 (элемент 19.3 закрыт) поступает на один из входов элемента 21.4 (на другой его вход подают сигнал с входа

18,1) и с его выхода — на информационный вход ячейки 22.4. С второго выхода ячейки

22.4 сигнал подают на информационный вход последующей ячейки 22.5 и так далее— на информационный вход этой ячейки 22. (K — 2). На управляющий вход этой ячейки через открытый элемент 19. (К вЂ” 1) поступает сигнал с входа 17. (К--1), который переключает информационный сигнал этой ячейки на первый выход (при этом элементы 19.719.(К вЂ” 2) закрыты сигналами, поступающими с входов 17, {К вЂ” 2), 17. (К-1) соответственно), Таким образом, световая линия вершины первого импульса возбуждает сигнал, который "выпускается" с первого выхода ячейки

22. (К вЂ” 2) на один из входов элемента 24 сигналом, который возбуждает световая линия вершины второго импульса. На другой вход элемента 24 поступает сигнал с входа

18.1, вследствие чего на выходе элемента 24 (и на выходе 27 блока 6, а значит, и на лицевой панели блока 9) возникает сигнал, свидетельствующий о равенстве амплитуд обоих импульсов ("сигнал индикации равенства"). При перемещении первого импульса влево линия его фронта накрывает фотоприемник 10.1, при этом фотоприемник 18.1 уже не засвечен, При этом на вход 16 блока

6 поступает поток фотонов, который через логическую схему выпускает "сигнал информации равенства". Одновременно этот сигнал поступает на выход 28 через элемент 25 (на другой его вход также подаегся "сигнал индикации равенства") и как информационный сигнал о абсциссе точки на фронте первого импульса (на уровне 0,5 его амплитуды) подается на первый вход блока 5 селекции.

На три какие-либо других входа блока 5 поступают сигналы от фотоприемников 10 линейки 11, которые засвеч .валгся линией спада первого и линиями фронта г спада второго импульсов. В блоке 5 осуll åñòllëqåтся селекция информационногп сигнала об

1684778 абсциссе точки на фронте второго импульса (на уровне 0,5 его аслплисуды), Таким образом нэ вслходе блока 5 возникает с1ространственный оптический сигнал. равный отрезку линии развертки осциллографа, пропорциональному длительности временного сдвига импульсов. В блоке 7 этот сигнал масштабируют в соос ветс вии с установленным в осциллографе коэф >ициентосл развертки, )1îëó II- .Ilíûll сигнал кодируют в блоке 8 и на цифровом табло блока 9 индицируют числовое значение временного сдвига (в долях секунды).

Формула изобретения

t. Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллос рафа, включающее последоват ельно соединенные блок масшсабирояания параметров, кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, о т л II ч а ю щ е е с я тем, что, с целью QcKopcI ия и повышения точности измерений, в него введена тестмаска считывающих фотоприемников, входы которых являются входами устройства, блок селекции и блок управления, при эсом выходы фотоприемников тест-маски соединены с соответствующими входами блока управления и блока селекции, выходы блока селекции — с соответсгвую цими входзми блока масштабирования параметров, а выходы блока управления — с соотвесствующими управляющими входили блока селекции и цифрового индикатора.

2. Уссройство по п. 1, о т л и ч а к сц е ес я тем, что тест-маска содержит взаимно параллельные первую, вторую равномерно квантованные линейки соответственно расположенных фотоприемников с первого по

К-й и третью линейку в cocTBBQ первого и второго фотоприемников, при этом первая и вторая линейки расположены на уровне

0,5 и 1,0 соответственно относительно третьей линейки, а первый и второй фотоприемники третьей линейки расположены

40 на одной линии с первым и К-м фотоприемниками соответственно первой и второй линеек.

3, Устройство по и. 1, от л ич а ю щеес я тем, что блок управления содержит оптический вход, первую группу из К оптических входов, вторую группу из двух оптических входов, первый, второй и третий ос1тические выходы, группу К-1 элементов

ЗАПРЕТ, группу К-2 элементов И, группу

К вЂ” 2 коммутирующих ячеек, первый, второй, третий и четвертый элементы И, при этом прямой вход каждого элемента ЗАПРЕТ соединен с соответствующисл, а инверсируемый вход — с последующим оптическим входом первой группы. выход, зв исключением последнего элемента ЗАПРЕТ, — с одним из входов соответствующего элемента

И сруппы, обьединенные между собой другие входы элементов И которой соединены с оптическим входом, первым оптическим входом второй группы и одним их входов первого элеслента И. другой вход которого соединен с вторым оптическим входом второй группы, а выход — с первым оптическим выходом, выход каждого элемента И группы соединен с информацийlllll ì входом соответстующей кослмутирующей ячейки, управля.ощий вход которой соединен с выходом элемесста ЗАПРЕТ старшей позиции. а второй выход — с информационным входом последующей коммутирующей ячейки, за исключением последней. второй выход которой соединен с одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с последним оптическим входом первой группы, а выход — с объединенными между собой первыми выходами коммутирующих яч ек и одним из входов третьего и четвертого элементов И, другой вход каждого из которых соединен с оптическим входом, а выход — с вторым и третьим оптическими выходами блока соответственно, 1684778 фиг.1

12.Ч 12

70.

Ф1/Г 3

Гоставитевь Н.Макаренко Гехред М.Мортснтаа Корректор М.Шароши

Редактор h. Ëàêaüñêàÿ

Производственно издательский ком0инат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3507 Тираж Подписное

ВНИИГ1И Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СГГР

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