Устройство для отображения и измерения статических характеристик на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1988 года по МПК G09G1/08 

(21) (22) (46) (71)

НИКИ

(72) мов. и в. (53) (56) Под

3738070/24-24

10.05.84

30.06.88. Бюл. .№ 24

.Мое-конский ииститхт

электронной те.хВ. И. Петх.хон, К). И. Волков, П. Л А. А. Др(), К. В. Тимофеев Г. Шглжин 681.327.1 I (088.8) Анализ и расчет ред. Д. Лиииа. Ч.

инте|-раль5ных с.хем. 2. 1969, с. 368 375.

Авторск(к свидетельство С( СР № 945887. кл. G 09 G 1/08, 1980.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖ1-НИЯ И ИЗЛМ-РЕНИЯ СТАТИЧ1-:СК11Х .ХАРАК Т1-;РИСТИК НА ЭКРАН - ,КТРОННО- ЛУЧ1-.ВОИ ТРУБКИ

(57) Изобретение относится к вычислительной и к()нтрольно-измерите.1ьной технике и мо/ке1 быть исиольз(.)ван() для визуального наблюдения входны.х. переходны.х и выходных характеристик HiitpoKoio K,-iacca приборов и )ения их статических параметров. Це.1ь изобрегения новьинение точности из- .мерения достш ается введением регистра 3, )аторов 7 и 12 и б,1()ка II lUKJipoBoii индикации с соог етств IOHUIMH фуикцно- на,1ьными связями. Изобретение обеспечивает одиовременное отображение и измерение ха)актеристик. при SITOM унрошено управление маркером (унравление ведется но ()дно11 координате ииф)()выми мег(-|дам и) ис- K. iH)4C:ia необ.ходимость визуа,-|Ы1Ого совме- ик ния маркера с характеристикой, что но.- воляет точно измергггь В1)гходн()е напряжение (ТОК) иутем иифрово) обработки ана,-1ого- Etbix сигна.юв. 3 и,.

(Л

KjJ7r

Oi 05

оо

о

,

tpue /

Изобретение относится k вычислительной и контрольно-измерите.льной технике и может быть ис11о. 1ьзовано для визуального наблюдения входных, нереходных и выходных характеристик iLnipoKoro к-тасса приборов и измерения их статических нараметров.

Цель из(збретения повышение точности устройства. На . 1 представлена функцио- на;1ьная схема устройства; на фи1 . 2 нре менная диаграмма работы; на фиг. 3 тина, рисуемая лучом на :/кране ЭЛТ.

ycTpoiicTBO содержи генератор 1 такто вьгх имнульсоЕ, рсверсивный счетчик 2, к гистр 3 счетчик 4, нервый 5 и второй t) iui4 ро-анал)Г(Жые преобразователи (ЦА11), iiei)- вый комнаратор 7, блок 8 формирования из- мери гел ЬН1)1 о на н) я женин, дифференциал ь Hbiii уси;1ите,ль 9. 10 обозначен ана- ;1изируемьц1 об1)ект. Устройство содержит также б. юк 1 1 цифровой индикации, Br(.i)oii комнаратор 12, блок 13 сме цения маркера, чет1)1рнадцать ключей 14 27, усилите.чь 28 и 29 вертикального и горизонтального oi клонения ,1уча соответственно, блок 30 выбора к/1К)че11, измериге,:1ьпый элемент 31.

Блок 1 1 цифровой индикации соде)жит 1)еверс11вный двоично-десятичный счетчик 32, цересчетньп блок 33, двоичный счетчик ,й, регистры 35 и .36, первый мультиплексор 37, ден1ифратор 38 двоично-десятичного кода в семисе ментны код, вто)ой мультин.тексор 39, блок 40 ()вания имну.чьсов подсвета, знаког енератор 41, комнараторы 42 и 43.

Устройство работает с,едующим образом.

Импульсы генератора 1 (фиг, 2а) нодсчи- тываются счетчиком 2 и блоком 11, На уп- лавляю ций вход регистра 3 подан разрешающий сигнал (фиг. 2м), цоэто,му на вход ЦАГ1 5 поступает нарастающий на единицу по каждому тактовому импульсу код со счетчика 2, сигнал с выхода 11,ЛГ 5 (фиг, 2л) уцравляет блоком 8 и через ключ 14 и усилитель 28 поступает на горизонтально-отклоняющие пластины (не показаны) электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) (фиг, 2п), С выхода усилителя 9 сигнал, пропорциональный току через анализируемый объект 10, ностунает на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ (не показаны) через ключ 21 и усилитель 29 (фиг, 2р). На экране ЭЛТ формируется характеристика объекта 10 (фиг, 3), Ири совпадении напряжения на выходе ЦАП 5 и блока 13 компаратор 12 снимает сигнал разрешения с управляющего входа регистра 3 (фиг, 2м) и код, соответствующий напряжению на выходе блока 13, запоминается в регистре 3, а также сигнал разрешения подается на второй информационный вход-блока 11, в котором запоминается число, соответствующее напряжению на выходе ЦАИ 5, для отображения на экране ЭЛТ, Луч ЭЛТ останавливается в точке, соответствующей входному напряжению.

0

5

0

подаваемому с выхода ЦАИ 5 на вход объекта 10, и напряжению, соответствующе,му входному току (выходному напряжению) обТ)екта 10 и снимаемого с выхода усилителя 9 (фиг, 2 п. р. l-tj). На экране формируется яркая точка-маркер (фиг, 3). В с,ле- дующий момент начинает работать блок 11 и компаратор 7 (фиг, 2, t - t,, ). При помощи компаратора 7, ЦАГ 6 и счетчика 2 произ В(.1дигся измерение выходного параметра аналогично указанному, однако на вход объекта 10 подается постоянное напряжение с выхода ИАИ 5 (фиг. 2.;. tj -t,), задаваемое кодом регистра 3, а входы усилителей 29 и 28 через ключи I , ;i 20 и 22--26 после- довате,1ьно подключаются в это время к второму и третьему вы.хпдам б.тока 11, который формирует координат1П11е оси и индицируемые цифрЬ), Носледо ;) ге;1ьность вк ючения ключей о |ределяегся кодом счетчика 4 (фи|-, 2с , (), е), юступающим на вход блока 30, Сигнал о совпадении напряжения на вы ходах усилителя 9 и И.ЛИ 6 поступает с ко.м- наратора 7 на управляющий вход блока 1 1 (фиг. 2н, t,).

Блок II рабогает следуюпшм образом. (.чегчик ,32 подсчитывает импульсь, носту- |ак)щие от генератора 1 с начала отсчета (фиг, 2, I, или t,) и до мо.мента нрихода имну.чьсои с компараторов 7 и 12 на второй инф(J)мalU1Oнпы и управляющий вход бло- t,, или t), В эти моменты

-)

0

5

ка 1 I (фиг. 2, 1

соответствую1цие числа, поступающие с вы- .од(ж счетчика 32, записываются в регистры 35 и 36, При выводе чисел знакогенера- то) 41 формир(т код основногч.) символа цифры 8. но которому движется луч ЭЛТ (фиг, 3). С выходов мультиплексора 37 поступают на входы дeпJифpaтopa 38 двоично-десятичные коды отображаемых цифр, дешифратор 38 формирует соответствующие им семисегментные коды. Синхронно с движением луча ЭЛТ по основному контуру переключается адрес мультиплексора 39, который формирует сигнал гашения, вызывая свечение только необходимых сегмен тов основного контура, Ири наличии сигнала гащения блок 30 включает ключ 27, на вход усилителя 29 подается нанряжение питания и луч выводится за пределы экрана ЭЛТ (фиг, 2 п. р, t, -tg).

Таким образом формируются две строки по три цифры в каждой. После прорисовки цифр срабатывает компаратор 43 (фиг . 2ж). который переключает знакогенератор 41 в режим интегрирования и на вход знакогенератора подается положительное напряжение с компаратора 42, Блок 30 подключает ключи 17 и 24 к входам усилителей 28 и 5 29 и формируется ось X. При формировании осей комнаратор 43 запреп1ает ган1ение луча (фиг, 2п, р, ts -ti), подавая сигнал на вход управления блока 30,

0

Процесс отображения характеристики ведется следующим образом. Па вход ЦАГ1 5 подается увеличивающийся на единицу по каждому тактовому импульсу цифровой код и на выходе ЦАГ1 5 ((юрмируется линейно- возрастаюн1ее напряжение (фиг. 2л). Напряжение Uu.An с выхода ЦАП 5 в начальный момент времени t, меньше напряжения на выходе блока 13, компаратор 12 выдает сигнал, (фиг. 2м). который делает регистр 3 «п)о- зрачным, т.е. информация проходит с входов на выходы. Линейно-возрастающее напряжение с выхода ПАП 5 нодается на входы объекта К) и усилителя 28 (фи1 . 2п), на вход усилите;1я 29 нсхаается напряжение с выхода усилителя 9, пропорциональное току анализируемого обТ)екта (фиг. 2р). В результате формируется характеристика 10, которая и отображается на iKpaiie (фиг. 3). При совпадении напряжепи, задаваемых блоком 13 и П.ЛП 5, срабатывает компаратор 12 и снимает сигнал разрешопт (фиг. 2 м, Ь). Регистр 3 1ерестает быть «прозрачным и запомипает код входно| о напряжения.

Выходы регистра 3 связаны с входами ПАП Г), и на его ыходе устанав.;1инается постоянное напряжение (фиг. 2 л. ti) которое через блок 8 поступает на вход объекта И) и через ключ 14 па вход чсилителя 28. а через ключ 21 на вход усилителя 29 посту- пает напряжение с выхода усилителя 9, про- порнионалыюе току на входе объекта 10, которое тоже является постоянным. Па экране ЭЛТ возникае яркая точка-маркер, которая является частью отображаемой характеристики (фн. .}. Этим исключается по ре пность, вноси.мая несовмеп1епием маркера с характеристикой.

По отрицате. 1ьному перепаду с выхода компаратора 12 (фиг. 2 н, t) в блоке 11 запоминается код, соответствующий напря- жению на вьгходе блока 13, который используется при отображении ци(})р на ЭЛТ.

При поступлении импульса «Сброс (фиг. 2 в) устройстоо переходит в режим индикации и изменения значения выходного }|апряжения (тока) объекта 10. Па выходе ПАП и формируется линейно-возрастающее напряжение (фиг. 2к), которое используется для измерения выходного напряжения (тока) объекта 10. Пзмерение производится аналогично описанному вьпне (фиг. 2к. н). Блок 1 1 формирует сигналы, необходимые для ((нормирования цифр и координатных осей (фиг. 2п, р, tj--t,) на экране ЭЛТ (фиг. 3).

Формула изобретения

Устройство для отображения и измере ния статических характеристик на украпе

д 5 0

0 5

Q

5

5

электронно-лучевой трчбки (ЭЛТ|, содержащее генератор тактовьгх имн.тьс1)в, Bi,i- ход которого соединен с информационнь)м входом реверсивно1С) счетчика, вьгчоды которого подключены к входам ечетчика, выходы которого соединены с информационными входами блока выбора K.iKi4eii, В1 1ходы кото- poi o соединены с унрав.чяю1цими входами с iiepEioro но четырнадцать ключей, 11ервь Й и второй цифроа)(алоговые преобразователи, выход 1ерв()го 1ифроанал()Ч)) преобразователя подключен к входу блока ф( М 1рования измерите, напряжения и ин1}н |1мацнон 1()му входу ) ключа, В1,- ход блока формирования измеритель 1ого на 1ряже 1ия 1одключен к измерительному э.емент и нервомч входу дифференциаль К)ГО усилителя, второй вход К()) 1ОДключе) к 1змери1ельному i). ieMe iTy и яв,я- ется входом уетро 1ства, дифферен- щального усилителя нодключен к информационному входу восьмого к,пк)ча, выходы с первого 1о седьмо11 K, iH)4eii соединень с входом ,ите,1я горизонтального отк:1оне 1ия ,1уча, выходы с вос.мого по четь рнадиать Й к, 1ючей соединепы с входом усилите, 1я вертикального откло 1епия .туча, усилите,тей 1Ч)ризонта:п,но1() и вертикального откл(И1ения луча являются вь ходами устройства для 1одк. к отклоняющей сис- ЭЛТ. и б, 1ок смещения маркера, отличающееся тем, что, с ie,ibKi 11оВ) точности ycTpoiicTBa, опо содержит pei ncTp, иерв)|й и второй ком 1араторы, блок цифро- В(.Ч1 инд11кац и1, выход генерат()1а такгов 1х импул1)Сов подк.тючен к такт овому входу б,то- ка циф ровоГ пндика и1и, В1)1ходы реверсив 1о- го счет чика 10дк.тк)че11Ь к И111|)()()пным входам второгч) ци(()роана.()вого преобра- зоваге.тя, первомч )рма11иопном входу блока 1и1фрово11 ипдикации и и |формацио 1- 1ым входам регистра, кото)ого под- к.тк)чены к информацион}|ым входам 1 ерво- к) цифроа 1алог()вого преобразователя, выход которою соедине) с первым входом второго компаратора, BTopoii вход которс о еое- дипен с вьгходом б,тока маркера, а В.1хол с вторым ин(|х)рмацио 1ным входом блока цифровой И 1дикации и унрав,тяю- nuiM входом регистра, входы первого ратора подк,тючеп)1 к выходу второго цифро- ана,то1()ВО1() 11)еобразовате, 1я i ди|}ь (),тьного уси.тите.тя, а В1)ход к управляющему ВХОДЧ б.ТОКа ЦИфрОВО И 1ДИка и1и, вьгходь счетчика подклк1чепы к третьему и четвертому информац И)11ным входам блока цифрово индикации, iepBi,iii выход KOT(jpor() подключен к унрав,тяк)цем входу реверсивного счетчика, BTopoii вы- «,од- к управ. входам ггорого, третьего. nHToi cj, шестого и одиннадцатого к,тю- чой, третий выход к управляк)1и1м входам девятого и десятого ключей, четвертый

выход к входу сброс; блока выбора ключей, уп)анляк)11и1с- входы чс1вертого, седьмого. ДЕК надцаток) и тр.пидцаюго ключей

|1ш||||||||ит111я 1и111ПН1Н1Ш111па111т11111111|цШ1Ш1мпию911Ц11ж шм111П1нши1«|11мтюд|||тюш11нт1ин1

Z.

ВхоОное нап(никение (ток)

Ьыходнои iMi

к(напряжен.) Осикоордилаг

фигЪ

соединены с тиной нулевого потенциала, iipaii;iMK)iiuui вход четырнадцатого ключа соединен с ниной питания.

Репер

Mflaxtnepuc/ttf ка

OcuKoofAiM

Экран 3JrT