Осциллографический измеритель периодических временных интервалов Советский патент 1987 года по МПК G01R13/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных осциллографах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит шину 1 входно- го сигнала, линию 2 задержки, усилитель 3 вертикального отклонения, элетронно-лучевую трубку 4, блок 5 дискретно регулируемой задержки,- блок 6 развертки, задающий генератор 7, регулируемый делитель 8 частоты, шину 9 сигнала синхронизации, блок 10 синхронизации, уст )ойство 11 блокировки.

В качестве блока 5 дискретно регу- лируемой задержки можно использовать блок дискретной установки задержки известного измерителя,

LtoHa 1 входного сигнала подключен к входу усилителя 3 вертикального отклонения, в состав которого входит линия 2 задержкй| выход усилителя 3 вертикального отклонения подключен к системе вертикального отклонения электронно-лучевой трубки 4,

Шина 9 сигнала синхронизации соединена с входом блока. 10 синхронизации выход которого связан с первым входом устройства 11 блокировки, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 6 развертки, а выход соединен с входом блока 5 дискретно регулируемой задержки и входом Сброс регулируемого делителя в частоты, счетный вход которого связан

-7

С выходом задающего генератора 7, а вгаход - со счетным входом блока 5 дискретно регулируемой задержки, выход которого подключен к входу запуска блока 6 развертки, первый выход которого соединен с входом системы горизонтального отклонения, а второй- с системой управления током электронного луча электронно-лучевой трубки 4.

Регулятор коэффициента деления регулируемого делителя 8 частоты взаимно связан с регулятором коэффициента развертки блока 6 развертки.

Устройство работает следующим образом.,

В исходном состоянии импульсы задающего генератора 7 частотой f после деления регулируемым делителем 8 частоты обеспечивают тактирование

Q 5

0

5 Q

n

5

5

блока 5 дискретно регулируемой задержки, блок 10 синхронизации находится в состоянии ожидания, устройство 11 блокировки находится в состоянии, обеспечивающем прохождение синхроимпульса с выхода блока 10 синхронизации на вход блока 5 дискретно регулируемой задержки и вход Сброс регулируемого делителя 8 частоты. Блок 6 развертки находится в ждущем. состоянии, развертка на экране электронно-лучевой трубки 4 отсутствует.

Для осугцествления измерения вре- 1менного интервала стартовый сигнал подают на щину 9 сигнала синхронизации, а стоп-сигнал - на шину 1 входного сигнала.

При достижении стартовым сигналом заданного уровня, блок 10 синхронизации формирует синхроимпульс, поступающий через устройство 1I блокировки на вход блока 5 дискретно регулируемый задержки и вход Сброс регулируемого делителя 8 частоты, после чего устройство 1 блокировки блокирует синхроимпульс, предотвращая воздействие последующих синхроимпульсов на блок 5 дискретно регулируемой задержки и регулируемый делитель 8 частоты и неправильное функционирование последних.,.

Синхроимпульс с длительностью, меньшей периода задающего генератора 7, сбрасывает в нуль регулируемый делитель 8 частоты, и последний с нуля начинает отсчет периода очередного тактового импульса, что позволяет получить срез тактового импульса, тактирующий блок 5 дискретно регулируемой задержки, отстоящий от момента поступления синхроимпульса на период тактовых импульсов с погрешностью, имеющей предел в период колебаний задаюп его генератора 7, возникающий вследствие неопределенности временного положения синхроимпульса относительно импульсной последовательности задающего генератора 7.

Синхроимпульс возбуждает также блок 5 дискретно регулируемой задержки-, который начинает отсчет интервала задержки развертки по тактовым импульсам с выхода регулируег ого делителя 8 частоты с частотой - , где

IN t

N - коэффициент деления частоты.

После отсчета количества тактовых импульсов п, заданного регуляторами блока 5 дискретно регулируемой задержки, на его выходе появляется импульс, являгогщйся запускающим по отношению к блоку 6 развертки. Этот же импульс переводит блок 5 дискретно регулируемой задержки в невозбуж- денное состояние. Таким образом, формируется задержка синхроимпульса на дискретный регулируемый интервал причем интервал задержки можно регу лировать как регулятором коэффициента деления частоты N, изменяя период тактовых импульсов и вместе с тем шаг квантования интервала задержки, так и регулятором задержки, изменяя число шагов квантования п в интервале задержки

t,nT.

(1)

Р1мпульс с выхода блока 5 дискретно регулируемой задержки запускает блок 6 развертки - на первом выходе появляется линейно нарастающее напря

жение развертки, а на втором - форми- 5 задержки, регулируя последний регулятором коэффициента деления частоты изменяя шаг квантования, и регулятором задержки, изменяя количество шагов квантования в интервале задержки, таким образом, чтобы на экране электронно-лучевой трубки 4 в пределах шкалы появилось развернутое изоб ражение стоп-сигнала. Затем измеряют погрешность квантования измеряемого временного интервала на калиб рованной шкале электронно-лучевой

руется импульс подсвета, в результате чего на экране электронно-лучевой трубки 4 формируется временная развертка. Цена временной шкалы экрана электронно-лучевой трубки 4 задается в условиях производства равной шагу квантования, причем это равенство за счет взаимной связи регуляторов коэффициента деления частоты и коэффициента развертки поддерживается на все поддиапазонах.

Стоп-сигнал, поданный на шину 1 входного сигнала, усиливается усилителем 3 вертикального отклонения, задерживается линией 2 задержки и подается на систему вертикального от клонения электронно-лучевой трубки 4. Линия 2 задержки необходима для компенсации задержки стартового сигнала в цепях предлагаемого устройств явля1ош;ейся дополнительной к задерж- ке, формируемой в соответствии с формулой (1) путем отсчета и обусла- вливаюш,ей систематическую погрешност измерения.

Для появления на экране электронно-лучевой трубки 4 развернутого изображения стоп-сигнала необходимо, чтобы совпало временное положение стоп-сигнала и задержанной развертки, что осуществляется, если разница между измеряемым временным интервало и интервалом задержки меньше шага квантования, причем эта разница является погрешностью квантования измеря

10

52378

емого временного интервала, а последний в этом случае компенсируется эталонным дискретно регулируемым интервалом задержки. Измepяe ПзIЙ временной интервал равен, таким образом, сумме интервала задержки и погрешности квантования. Последнюю можно измерить по калиброванной шкале экрана электронно-лучевой трубки 4, так- -.как она представляет собой интервал времени от начала развертки до характерной точки стоп-сигнала. Погрешность квантования - случайная величина с равномерным распределением в пределах шага квантования измеряемого интервала времени, поэтому достоверное - ее измерение возможно, если цена временной шкалы экрана электроннолучевой трубки 4 равна шагу квантования.

Измерение временного интервала начинают с компенсации его эталонным дискретно регулируемым интервалом

15

20

задержки, регулируя последний регу

ятором коэффициента деления частоты, изменяя шаг квантования, и регулятором задержки, изменяя количество шагов квантования в интервале задержки, таким образом, чтобы на экране электронно-лучевой трубки 4 в пределах шкалы появилось развернутое изображение стоп-сигнала. Затем измеряют погрешность квантования измеряемого временного интервала на калиб рованной шкале электронно-лучевой

трубки 4:

где К

0 где К 5

-к 1 - - 1 -

- -L.-

(-)

0

Т

m - mf

коэффициент развертки m - количество .делен1-ш временной шкалы;

1 - расстояние, измеряемое по временной шкале от начала развертки до характерной точки стоп-снгнала. Измеряемый интервал времени вычисляют как сумму интервала задержки и погрешности квантования:

t.-t,+t пТ+ - 1 -К„1пп+К„1

п

Значения К , и

п считывают по охщ- фрованным показаниям регуляторов 55 коэффициента развертки и количества шагов задержки соответственно.

Предлагаемое устройство no3BOjik- ет измерять период,- длительность импульсов. Для осуществления таких

измерений исследуемую импульсную последовательность подают и на шину 1 входного сигнала, и на шину 9 сигнала синхронизации, причем при измерении периода в качестве старт- и стоп- сигналов используют ффонты расположенных рядом импульсов, при измерении длительности импульсов в качестве стартового сигнала используют фронт импульса, а в качестве стоп-сигнала - срез имйульса.

Устройство обеспечивает исследование сигнала по частям в нужном масштабе. Для этого регулятором задержки создают интервал задержки, при котором задержанная развертка имеет то же временное положение, чт и интересующий участок сигнала, тода на экране появляется развернутое изображение этой части сигнала.

Если регулятор задержки установить на нулевую задержку, предлагаемое устройство превращается в обык- новенньй осциллограф, работающий в ждущем режиме.

Формула изобретения

ОсциллографическиЙ измеритель периодических временных интервалов, содержащий шину входного сигнала.

Редактор И.Рыбченко

Составитель Л.Сорокина Техред А.Кравчук

Заказ 5561/43

Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-357 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0

5

0

линию задержки, усилитель вертикального отклонения, выход которого под- клзочен к системе вертикального отклонения электронно-лучевой трубки, блок дискретно регулируемой задержки, блок развертки, первый выход которого соединен с системой горизонтального отклонения, а второй - с системой управления током электронного луча электронно-лучевой трубки, задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены регулируемый делитель частоты и последовательно соединенные шина сигнала синхронизации, блок синхронизации, устройство блокировки, выход которого соединен с входом блока дискретно-регулируемой задержки и входом I Сброс регулируемого делителя частоты, счетный вход которого соединен с выходом задающего-- генератора, а выход - со счетным входом блока дискретно-регулируемой задержки, выход которого соединен с входом запуска блока развертки, третий выход которого соединен с вторым входом устройства блокировки, причем регулятор коэффициента деления регулируемого делителя частоты и регулятор коэффициента развертки блока развертки взаимно связаны.

Корректор И.Муска

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в универсальных осциллографах. Целью изобретения является расширение функциональных возмож- ностей устройства. Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены регулируемый делитель 8 частоты и последовательно соединенные шины 9 сигнала синхронизации, блок 10 синхронизации и устройство 11 блокировки. Кроме того, осциллографи- ческий измеритель содержит шину 1 входного сигнала, линию 2 задержки, усилитель 3 вертикального отклонения, электронно-лучев ую трубку 4, блок 5 дискретно регулируемой задержки, блок 6 развертки,- задающий генератор 7. Устройство обеспечивает исследование сигнала по частям в нужном масштабе. Для этого регулятором задержки создают интервал задержки, при котором задержанная развертка имеет то же временное положение, что и интересующий участок сигнала, когда на экране появляется развернутое изображение этой части сигнала. 1 ил. (Л