Устройство для контроля газоразрядной индикаторной панели Советский патент 1984 года по МПК G09G3/282 

Изобретение относится к технике систем индикации и может быть использовано при исследовании различных способов управления газоразрядной индикаторной панелью (ГИП) постоянного тока и создании устройств отображения информации на ГИП.

ГИП постоянного тока обладает свойством запаздывания пробоя (зажигания) разрядного промежутка. Запаздывание пробоя зависит от рода газа, давления, величины перенапряжения, способа управления и т. д. Величина запаздывания пробоя и разница величин запаздывания двух последовательных пробоев для любого разрядного промежутка имеют случайный характер.

При отображении информации на ГИП с частотой, выше критической частоты слияния мельканий, яркость В любого индикаторного элемента, согласно закону Тальбота, пропорциональна длительности импульса сВета, излучаемого этим элементом

DR

В ОиМП

где . - импульсная яркость индикаторного элемента;

- длительность светового импульса;

Т - период следования световых импульсов.

В большинстве случаев при управлении ГИП величина Вимп и Т постоянны, а величина t меняется вследствие свойства запаздывания зажигания. Следовательно, будет .меняться яркость В индикаторного элемента. Разница яркостей в смежных кадрах развертки изображения при некоторых способах возбуждения может превысить порог световой чувствительности глаза и тогда это превышение будет восприниматься как мелькание. Наличие мельканий значительно ухудшает качество отображаемой информации.

Качество отображения информации на ГИП контролируется оператором визуально с помощью тест-изображений. Оператор принимает решение о соответствии качества требуемому, если возбуждаются все индикаторные элементы ГИП, синтезируюшие необходимое изображение, и отсутствуют мелькания отдельных индикаторных элементов изображения.

Устройство для индикации тест-изображений содержит ГИП, блок развертки, счетчик, генератор, N-ступенчатый дешифратор и два блока коммутации. Устройство позволяет синтезировать различные орнаменты из индикаторных элементов 1.

Недостатком контроля по тест-изображениям является то, что на решение о соответствии качества отображаемой информации требуемому значительное влияние оказывают характеристики глаза контролера. Контроль носит субъективный характер. Так как причиной мельканий является свойство запаздывания пробоев газоразрядных индикаторных элементов, то для принятия объективного решения о качестве отображаемой информации необходимо иметь функцию распределения статического времени запаздывания пробоев.Известно устройство для определения статического времени запаздывания пробоев газовых разрядников, содержащее задающий генератор, два блокинг-генератора, мультивибратор, два триггера, счетчик импульсов, импульсный вольтметр, зарядное устройство, формирователи, линию из 10 одновибраторов 10 схем совпадения, 10 счетчиков. Устройство представляет собой 10-канальный временной анализатор и позволяет определить функцию распределения запаздывания пробоев. Наличие этой функции позволяет сравнить между собой способы (устройства) отображения информации для выбора опти.мального 2.

Недостатком устройства является невозможность определения разницы длительностей запаздывания двух последовательных пробоев, так как именно она характеризует наличие или отсутствие мельканий.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля качества отображения информации, содержащее ГИП, блоки ввода и развертки информации, фотометр, два коммутатора, генератор, синхронизатор, два счетчика, сумматор, регистр, компаратор, блок ввода контрольных значений. Устройство позволяет опре.1е.1ить разницу световых импульсов в смежных кадрах pa3BeptKn изображения, сравнивать и. с пороговым значением и фиксировать случаи превышения разницы над пороговым значением 3.

Недостатком устройства является невозможность определения функции распределения разности запаздывания зажигания и функции распределения времени запаздывания зажигания индикаторных элементов.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности получения функции распределения разности времен запаздывания зажигания индикаторных элементов в смежных кадрах изображения и функции распределения времени запаздывания зажигания индикаторных элементов, т. е. повышение точности устройства.

Для достижения поставленной цели в устройстБо для контроля газоразрядной индикаторной панели, содержащее блок ввода данных,соединенный с горизонтальными шинами газоразрядной индикаторной панели, вертикальные шины которой соединены с выходами блока развертки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, фотометр, оптически связанный с газоразрядной индикаторной панелью, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого и вход синхронизатора соединены с выходом генератора

импульсов, выход коммутатора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, выход счетчика соединен с первыми входами регистра и сумматора, второй вход регистра соединен с третьим выходом синхронизатора, и блок контроля запаздывания зажигания ячеек панели, содержащий последовательно соединенные компаратор, дополнительный коммутатор и дополнительный счетчик, и блок ввода контрольных значений параметра, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход дополнительного коммутатора соединен с четвертым выходом синхронизатора, первый вход блока ввода данных является первым входом устройства, выход дополнительного счетчика является одним из информационных выходов устройства, торой вход блока ввода данных соединен с выходом блока развертки, в него введены элемент И-ИЛИ, инвертор, дополнительный блок ввода контрольных значений параметра, группа инверторов, ключ и дополнительные блоки контроля запаздывания зажигания ячеек панели, вторые входы коммутаторов дополнительных блоков контроля запаздывания зажигания ячеек панели соединены с четвертым выходом синхронизатора, выход и вход каждого инвертора группы соединены соответственно с выходом компаратора предыдущего, и третьим входом коммутатора последующего блоков контроля запаздывания зажигания ячеек панели, первый вход элемента И-ИЛИ соединен с выходом регистра, второй вход - с выходом ключа, третий вход - с выходом инвертора, четвертый вход - с выходом дополнительного блока ввода контрольных значений параметра, а выход - с вторым входом сумматора, вход инвертора соединен с выходом ключа, вход которого является вторым входом устройства, выходы счетчиков дополнительных блоков контроля запаздывания зажигания ячеек панели являются информационными выходами устройства.

При таком включении указанных блоков устройство позволяет определить функцию распределения разности запаздывания пробоев газоразрядных промежутков ГИП в смежных кадрах развертки изображения. Зная пороговое значение этой разности и сопоставляя его с полученной функцией распределения, можно судить о наличии или отсутствии мельканий, и, тем самым, о качестве отражаемой информации.

Кроме того, устройство позволяет определить функцию распределения запаздывания пробоев газоразрядных промежутков при различных способах отображения информации и при различных внешних условиях.

На чертеже приведена структурная схема устройства, позволяющего определить функции распределения времени запаздывания зажигания и разницы времени запаздывания зажигания индикаторных элементов ГИП постоянного тока.

Устройство содержит блок ввода данных 1, газоразрядную индикаторную панель (ГИП) 2, блок развертки 3, синхронизатор 4, генератор импульсов 5, фотометр 6, коммутатор 7, счетчик 8, регистр 9, элемент И-ИЛИ 10, инвертор 11, ключ 12, второй

вход устройства 13, дополнительный блок ввода контрольных значений параметра 14, сумматор 15, блоки контроля запаздывания зажигания ячеек панели , компараторы 17i-17и, дополнительные коммус таторы 18i - ISr,, дополнительные счетчики 19i -19)1, инверторы группы 20, блоки ввода контрольных значений параметра 21,-21пУстройство работает следующим образом.

Информация через блок ввода 1 посту0 пает на ГИП 2 синхронно с разверткой изображения, осуществляемой блоком развертки 3. Блок развертки 3 осуществляет последовательный выбор электродов (столбцов) ГИП 2 по сигналу с первого выхода синхро5 низатора. 4, который управляется генератором 5.

С помощью оптической системы фотометра 6 осуществляют выбор контролируемого индикаторного элемента, который, возбуждаясь, вызывает появление на выходе фото0 метра 6 электрического импульса определенной длительности, равной длительности светового излучения индикаторного элемента. Электрический импульс с выхода фотометра 6 поступает на управляющий вход, коммутатора 7 и разрещает прохождение импульсов высокой частоты с выхода генератора 5 на счетный вход счетчика 8.

Длительность импульса с выхода фотометра 6 будет различной в каждом кадре развертки изображения вследствие случайного характера времени запаздывания зажигания разряда индикаторного элемента. Счетчик 8, накапливая высокочастотные импульсы с генератора 5, прощедщие через коммутатор 7, производит измерение длительности возбуждения индикаторного элемента в каждом кадре развертки изображения. Значение цифрового сигнала, соответствующего длительности светового импульса, переписывается с выхода счетчика 8 в регистр 9 синхроимпульсов с третьего вы0 хода сигнализатора 4. После этого в конце развертки кадра изображения счетчик 8 обнуляется синхроимпульсом со втооого выхода синхронизатора 4.

Логический элемент И-ИЛИ 10 управляется инвертором 11, состояние которого

зависит от положения ключа 12, один выход которого соединен с входом 13 сигнала «лог. О. Если ключ 1 разомкнут, то на выход логического элемента 10 проходит информация с выхода регистра 9, если ключ 12 замкнут, то на выход элемента 10 проходит информация с блока ввода контрольных значений параметра 14. Положением ключа 12 выбирается определение той или иной функции распределения.

Допустим, что ключ 12 разомкнут. В этом случае на одних входах сумматора 15 будет присутствовать код, соответствующий длительности светового импульса выбранного индикаторного элемента в текущем кадре развертки изображения (с выхода счетчика 8), а на других входах - код, соответствующий длительности светового импульса ячейки индикации в предыдущем кадре развертки (с выходг регистра 9). На выходе сумматора 15 устанавливается код, значение которого соответствует разнице длительности световых импульсов вь1бранного индикаторного элемента в смежных кадрах развертки изображения.

Код с выхода сумматора 15 поступает на первые входы компараторов IZj-17. На второй вход каждого из компараторов 17 поступает сигнал с соответствующего блока ввода контрольных значений параметра 2Ij-21„. Значение сигналов на выходах блоков 21 в каждом последующем блоке возрастает и выбирается таким образом, чтобы перекрыть весь диапазон изменения времени запаздывания пробоев или их разности в смежных кадрах и обеспечить наивысшую точность измерения распределения параметров.

Если значение кода цифрового сигнала на первом входе какого-либо компаратора больще значения кода цифрового сигнала, установленного на втором входе, то на выходе этого компаратора 17 устанавливается сигнал «лог. 1, который подается на первый управляющий вход соответствующего коммутатора ISj - 18п. На второй управляющий вход коммутатора 18j - 18и подается сигнал с выхода соответствующего инвертора 20. Следовательно, состояние .коммутатора 18 каждого предыдущего блока зависит от сигнала на выходе компаратора 17 каждого последующего блока 16. Импульсный сигнал с четвертого выхода синхронизатора 4 пройдет через тот коммутатор 18, на обеих управляющих входах которого установлен сигнал «лог. 1. Этот коммутатор окажется только в том блоке 16i -16 и, в котором значение кода блока ввода контрольных значений параметра 21 меньще значения цифрового кода на выходе сумматора 15.

Предположим, что значение кода с выхода сумматора 15 больще, чем значение кодов компараторов 17j и IZ и меньще, чем значение кодов компараторов 17з и 17.. В этом случае на выходах компараторов появится сигнал «лог. 1, а на выходах компараторов 17з и 17и - сигнал «лог. О. Вторые коммутаторы 18з, iSn будут закрыты сигналами «лог. О по первому входу, коммутатор 18i будет закрыт сигналом «лог. О по третьему входу и только на первом и третьем входах коммутатора 18ь блока 16г окажется сигнал «лог. 1.

Сигнал с четвертого выхода синхронизатора пройдет,через коммутатор 18:-i на вход

счетчика Шл, который зафиксирует, что разность значений времен запаздывания пробоя выбранного газоразрядного промежутка в данном кадре развертки изображения и предыдущем находится в диапазоне, определенном значениями-кодов блоков 21

и 21;;.

Таким образом, по окончании каждого кадра развертки изображения полученная разнос;6 времен запаздывания зафиксируется тем или иным счетчиком 19. По окончаНИИ цикла измерения, сняв значения сигналов на выходах всех счетчиков 19, получим распределение разниц значений запаздывания пробоев по всему диапазону изменения. Допустим, что ключ 12 замкнут. В этом

с-тучае на вторых входах сумматора 15 будет установлен сигнал блока 14, значение которого выбирается оператором в зависимости от частоты развертки изображения и определяет код периода выборки столбца ГИП 2. При стабильной частоте генератора

5 значение периода выборки столбца также стабильно. Сумматор 15 в каждом кадре развертки изображения будет сравнивать длительность периода выборки столбца ГИП 2 с блока 14 и длительность светового импульса ячейки индикации в данном кадре, измеряемую счетчиком 8. Значение кода на выходе сумматора 15 будет равно величине запаздывания пробоя выбранного газоразрядного промежутка.

Дальнейшие операции с кодом запаздывания пробоя аналогичны операция.м с кодом разности запаздывания пробоев в смежных кадрах. В результате в конце цикла измерений на выходах счетчиков 19j-19 1 установятся коды, характеризующие распределение запаздывания пробоев индикаторного элемента в исследуемом диапазоне.

Таким образом, данное устройство позволяет определить функцию распределения запаздывания пробоев и функцию распределения разности запаздывания пробоев в смежных кадрах развертки изображения. Знание этих распределений для различных способов управления ГИП позволит грамотнее осуществить выбор того или иного способа, сводящего мелькание элементов индикации до минимума или исключающего его.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ, содержащее блок ввода данных, соединенный с горизонтальными шинами газоразрядной индикаторной панели, вертика1ьные шины которой соединены с выходами блока развертки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, фотометр, оптически связанный с газоразрядной индикаторной панелью, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого и вход синхронизатора соединены с выходом генератора импульсов, выход коммутатора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, выход счетчика соединен с первыми входами регистра и сумматора, второй вход регистра соединен с третьим выходом синхр шизатора, и блок контроля запаздывания зажигания ячеек панели, содержащий последовательно соединенные компаратор, дополнительный коммутатор и дополнительный счетчик и блок ввода контрольных Jнaчeний папаметра, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход дополнительного коммутатора соединен с четвертым выходом синхронизатора, первый вход блока ввода данных является первым входом устройства, выход дополнительного счетчика является одним из информационных выходов устройства, второй вход блока ввода данных соединен с выходом блока развертки, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройства,, в него введены элемент И-ИЛИ, инвертор, дополнительный блок ввода контрольных значений параметра, группа инверторов, ключ и дополнительные блоки контроля запаздывания зажигания ячеек панели, вторые входы ком мутаторов дополнительных блоков контро(Л ля запаздывания зажигания ячеек панели соединены с четвертым выходом синхронизатора, выход и вход каждого инвертора группы соединены соответственно с вы.ходом компаратора предыдущего и tpeTbHM входом коммутатора последующего блоков контроля запаздывания зажигания ячеек панели, первый вход элемента И-ИЛИ соединен с выходом регистра, второй вход - с выходом CD О 05 ключа, третий вход - с выходом инвертора, четвертый вход - с выходом дополнительного блока ввода контрольных значений па раметра, а выход - с вторым входом сумматора, вход инвертора соединен с выходом ключа, вход которого является вторым входом устройства, выходы счетчиков дополнительных блоков контроля запаздывания зажигания ячеек панели являются информационными выходами устройства.