Цифровой амплитудный анализатор Советский патент 1983 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при исследовании напряжений с требованиями наглядного аналогоцифрового преобразования.

Известен амплитудный индикатор, содержащий в одном и том же баллоне два независимых друг от друга индицирующих узла, один из которых выполнен цифровым на основе знакосинтезирующей матрицы, а другой - аналоговым с применением оптоэлектронной щкалы 1.

Недостаток известного устройства, работа которого базируется на формировании число-импульсного кода, соответствующего исследуемому напряжению, заключается в значительной сложности его конструктивного построения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой амплитудный анализатор, содержащий электронно-лучевой знаковый индикатор с размещенным на входе источником ленточного потока электронов, установленной между управляющей и корректирующей системами знакосинтезирующей матрицей и расположенным на выходе катодолюминесцентным экраном, входной согласующий блок, выход которого соединен с сигнальным входом управляющейййсистемы, блок устранения недискретности исследуемого напряжения, входы которого подключены к токосъемным выводам знакосинтезирующей матрицы, а выходы - к соответствующим вспомогательным входам управляющей и корректирующей систем 2.

Недостаток известного устройства связан с невозможностью обеспечения аналогового контроля расположения значений исследуемого напряжения в допустимых пределах. Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей измерительного устройства путем осуществления аналогового допускового контроля исследуемого напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой амплитудный анализатор, содержащий электронно-лучевой знаковый индикатор с размещенным на входе источником ленточного потока электронов, установленной между управляющей и корректирующей системами знакосинтезирующей матрицей и расположенным на выходе катодолюминесцентным экраном, входной согласующий блок, выход которого соединен с сигнальным входом управляющей системы, блок устранения недискретности исследуемого напряжения, входы которого подключены к токосъемным выводам знакосинтезирующей матрицы, а выходы - к соответствующим вспомогательным входам управляющей и корректирующей систем, - снабжен регулируемым источником калибровочного напряжения и дифференциальным усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, в электронно-лучевой знаковый индикатор между корректирующей системой и катодолюминесцентным экраном введена дополнительная управляющая система, а на поверхности экрана нанесены продольные люминофорные полосы другого цвета свечения, причем выходы регулируемого источника калибровочного напряжения и входного согласующего блока соединены с соответствующими входами дифференциального усилителя, а выход последнего подключен ко входу дополнительной управляющей системы.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства применительно к одному десятичному разряду электронно-лучевого знакового индикатора, которых в данном анализаторе может быть несколько; на фиг. 2 - три возможных положения электронного знака на катодолюминесцентном экране в зависимости от

0 уровня исследуемого напряжения.

В состав одного разряда устройства входят электронно-лучевой знаковый индикатор 1 (фиг. ) с источником 2 ленточного потока электронов, основной управляющей Системой 3, дополнительной управляю5 щей системой 4, корректирующей системой 5, знакосинтезирующей матрицей 6 и катодолюминесцентным экраном 7, входной согласующий (например, усилительный) блок 8, блок 9 устранения недискретности исследуемого напряжения, регулируемый источник 10 калибровочного напряжения и дифференциальный усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления. Катодолюминесцентный экран 7 содержит четыре продольных люминофорных полосы 12-15 (фиг. 2)

разных цветов свечения.

Устройство работает следующим образом.

При подаче исследуемого напряжения Ut через входной согласующий блок 8 на основную управляющую систему 3 индикатора 1 ленточный поток электронов, генерируемый источником 2, отклоняется и попадает на соответствующую прорезь знака в матрице 6. В случае, если исследуемое напряжение является недискретным, например 1,2 В, 1,4 В, 5,6 Вит. д., срабатывает блок 9 устранения недискретности и, воздействуя на основную управляющую 3, а также на корректирующую систему 5, обеспечивает смещение потока электронов в сторону ближайщей целочисленной прорези. Таким образом, после прохождения матрицы 6 электронный поток имеет в сечении конфигурацию соответствующего зна.ка от «О до «9 и на катодолюминесцентном экране 7 после электронно-оптического увеличения высвечивается данный оптический знак (фиг. 2 а).

При реализации аналогового допускового контроля предварительно на входной

согласующий блок 8 подают сигнал, уровень которого равен номинальному значению исследуемого напряжения, фиксируемому по знаковой информации разрядов индикатора 1. Далее от источника 10 к дифференциальному усилителю 11 подводят калибровочное напряжение, которое изменяют до тех пор, пока произвольно выбранный информационный оптический знак, например «О не будет условно разделен по цвету на несколько частей (фиг. 2 б), т. е. пока не будет установлено нулевое положение цифровой информации. После этого подают на входной согласующий блок 8 сигнал, уровень которого равен крайнему значению допустимого диапазона изменения исследуемого нап ряжения, и регулируют коэффициент усиления дифференциального усилителя 11 до тех пор, пока один из краев цифрового знака не изменяется

ПО цвету, т. е. не дойдет до крайней люминорной полосы 14, либо 15. Таким образом, если при последующем измерительном процессе электронный поток засвечивает полосы 14 и 15, это означает, что исследуемое напряжение вышло за допустимые пределы.

Положительный эффект от применения предложенного устройства заключается в осуществлении аналогового допускового контроля исследуемого напряжения. В некоторых случаях необходимо знать, не вдаваясь в точное цифровое значение, лежит ли исследуемое напряжение в допустимых пределах или нет, причем пределы для различных сигналов являются различными. Предлагаемый анализатор решает подобную задачу, обеспечивая при этом требуемую корректировку пределов.

ЦИФРОВОЙ АМПЛИТУДНЫЙ АНАЛИЗАТОР, содержаш,ий электроннолучевой знаковый индикатор с размещенным на входе источником ленточного потока электронов, установленной между управляющей и корректирующей системами знакосинтезирующей матрицей и расположенным на выходе катодолюминесцентным экраном, входной согласующий блок, выход которого соединен с сигнальным входом управляющей системы, блок устранения недискретности исследуемого напряжения, входы которого подключены к токосъемным выводам знакосинтезирующей матрицы, а выходы - к соответствующим вспомогательным входам управляющей и корректирующей систем, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем осуществления аналогового допускового контроля исследуемого напряжения, он снабжен регулируемым источником калибровочного напряжения и дифференциальным усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, в электронно-лучевой знаковый индикатор между корректирующей системой и катодолюминесцентным экраном введена дополнительная управляющая система, а на поверхности экрана нанесены продольные люминофорные полосы , другого цвета свечения, причем выходы регулиi руемого источника калиброванного напряжения и входного согласующего блока соединены с соответствующими входами дифференциального усилителя, а выход последнего подключен к входу дополнительной управляющей системы. со 00 Фие.1

1/

Фиг.2.