Способ измерения разрешающей способности электронно-лучевой трубки Советский патент 1990 года по МПК H01J9/42 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к методам измерения разрешающей способности осциллографических электроннолучевых трубок (ЭЛТ).

Цель изобретения - повышение точности измерений при обеспечении возможности их автоматизации путем учета фактора дефокусировки и аберраций луча в пределах рабочего поля экрана и объективного определения ширины ли- , НИИ развертки в различных точках экрана.

На фиг.I показан экран ЭЛТ с нало- женной маской; на фиг.2 - фотоприемник; на фиг. 3 - эпюры напряжений при совмещении середины линий развертки луча с центрами фотоприемника; на фиг. 4 и 5 - эпюры напряжений при измерении ширины линий.

На экран 1 ЭЛТ наложена непрозрачная маска 2, в которой в точках пересечения горизонталей и вертикалей выполнены отверстия 3. В этих отверстиях размешены фотоприемники,микро- фотодатчики 4 которых светочувствительной стороной обращены к экрану трубки.

Центры центральных фотодатчиков фотоприемников совпадают с центрами узловых отверстий маски, а центр маски совмещен с дентром экрана,при этом оси маски расположены параллельно осям экрана. Фотоприемник образосл

00

со

00

ваи перпендикулярными линейками 5 микрофотодатчиков, которые одинаковы и имеют разрешающую способность (размеры) значительно меньше минимально возможной ширины линии развертки луча в центре экрана. Плина линеек превышает ширину линии развертки луча в любой точке рабочей поверхности экрана, но меньше полурасстояния между центрами двух ближайших узловых отверстий маски по горизонтали или вертикали,Способ осуш,ествляют следующим образом,

На экран трубки (фиг.1) накладывают маску так, что ее центр А совмещается с центром экрана, а горизонтальная и вертикальная оси распол а- гаются параллельно соответствующим осйм экрана. Две крайние вертикали и горизонтали маски ограничивают рабочее поле экрана трубки. Расстояния между узловыми отверстиями маски по горизонталям и вертикалям выби рают произвольными, но строго посто- я ннымй.

Затем электронный луч отклоняют, Например, из точки В левого нижнего угла экрана по его поверхности, перекрывая рабочее поле линейно-цифровым растром, формируемым подачей на одну пару отклоняющих пластин ЛТ напряжения Uf, изменяющегося по линено-ступенчатому закону, а на другую пилообразного напряжения Ug. (фиг.З, временной интервал t - t). Формируемые строки линейно-цифрового растра на временном интервале t - t параллельны горизонтали, а на интервале 12 - t-j-- вертикали экрана.

Напряжения и { и U 2 связаны между собой таким образом, что каяда,ое. последующее приращение линейно-ступенчатого напряжения осуществляется после одного цикла изменения пилообразного напряжения.

Скорость перемещения луча на экране трубки, напряжение модулятора, число строк задают в соответствии с техническими условиями на ЗЛТ конкретных типов. Кроме того, строки линейно-цифрового растра заведомо слиты между собой так, что перемещение линии развертки на ширину ее в горизонтальном и вертикальном направлениях экрана осуществляется,напри- мер, двадцатью ступенями цифровой развертки.

Выбор линии развертки луча в центре экрана по горизонтали и вертика- .ли состоит в совмещении середины линии горизонтальной и вертикальной развертки луча с центром экрана,что достигается однократной разверткой с попеременным направлением строк параллельно горизонтальной и вертикальной осям экрана, получении импульсов-отметок U а (фйг.З) при пересечении строками растра центрального мик- рофотодатчика центрального фотоприемника, .определении электрических координат (напряжения) цифровой развертки по отношению к началу развертки и и иу (фиг.З) центрального мик- рофотодатчика для первого и последнего импульсов-отметок и вычисления электрических координат .середины ливременных интервалах

Ч

г (фиг.З) в центре экрана

2

0 5

0

5

0

0

5

как полусуммы электрических координат первого и последнего импульсов- отметок Центрального микрофотодатчи- ка центрального фотоприемника.

На временном интервале t - t (фиг.З) вычисляют электрическую координату цифровой развертки U,соответствующую совмещению середины линии горизонтальной развертки луча с центром экрана, а на временном интервале tj - t - электрическую координату цифровой развертки U,соответствующую совмещению середины линии вертикальной развертки луча с центром экрана. Затем определяют оптимальную ширину линии развертки луча в центре экрана. При сохранении прежнего режима работы ЭЛТ попеременной однократной разверткой луча в центре экрана, формируемой напряже-. ниями вертикально отклоняющих пластин UY (фиг.4) и горизонтально отк- с лоняющих пластин Ua, обеспечивающих совпадение центра линий горизонтальной и вертикальной разверток луча с центром экрана, на временном интервале t - t формируют . импульсы-отметки

и (фиг.Л) в момент пересечения, горизонтальной линией развертки . луча микрофотодатчика вертикальной линейки центрального фотопри.емника маски, а на интервале ti - t - импульсы-отметки и,(о (фиг.4) в момент пересечения вертикальной линией развертки луча микрофотодатчика горизонтальной линейки центрального фотоприемника мае 1

ки, количество которых равно числу микрофотодатчиков, перекрываемых линией развертки, а величина (амплитуда) каждого пропорциональна локальной яркости линии развертки луча, перекрьшающей конкретный микрофото- датчик линеек.

Ширину линии развертки луча по горизонтали и вертикали в центре эк- рана определяют объективным способом как произведение разрешающей способности (размера) микрофотодатчика линейки центрального фотоприемника маски на число датчиков, перекрывае- мых линией развертки луча, амплитуда импульсов-отметок которых соответствует определенному критерию,например составляет не менее 30% величины импульса-отметки с центрального микрофотодатчика линейки центрального фотоприемника.

Измерение ширины линии горизонтальной и вертикальной разверток луча в центре экрана выполняют при раз личных напряжениях на фокусирующем злектроде трубки Ug (фиг.4), а именно при каждом значении линейно-ступенчатого изменения его от Ug до U5,qj;,;B пределах рекомендаций технических условий на трубки конкретных типов.

Из всех вычисленных значений ширины линии развертки в центре экрана по вертикали и горизонтали выбирают оптимальную ширину линии раз- .вертки луча, определяемую как минимальная или близкая к минимальной ширина линии развертки по горизонтали и вертикали при одинаковом фоку сирующем напряжении, что соответствует формированию в центре экрана луча круглого или близкого к нему сечения

Выбор относительной ширины линии развертки может быть осуществлен и с помощью обычных фотодатчиков,располагаемых в точках маски, наклады-- ваемой на зкран. При этом ширину линии оценивают числом импульсов-отметок с зтих фотодатчиков, т.е. в отно- сительных единицах. Это позволяет значительно упростить процедуру подготовки ЭЛТ к измерению ее разрешающей способности.

Величину фокусирующего напряже- ния, обеспечивающую оптимальную ширину линии развертки луча в центре экрана, постоянно поддерживают на фокусирующем злектроде ЭЛТ при после

3

1

дующем выборе середины и измерении

ширины линии разв.ертки.луча в других точках экрана ЗЛТ, совпадающих с центральным микрофотодатчиком остальных фотоприемников маски. Аналогично после одноразовой развертки линейно-цифрового растра со строками, параллельными горизонтальной оси экрана трубки, вычисляют электрические координаты центров горизонтальных линий развертки, совмещаемых с цент- рал.ными микрофотодатчш-сами осталь- . ных фотоприемников маски, а после одноразовой развертки растра со строками, параллельными вертикальной оси экрана трубки, вычислятот электрические координаты центров вертикальных линий развертки, совмещаемых с центральными микрофотодатчиками остальны фотоприемников маски. Процесс получения электрических координат центров горизонтальных и вертикальных линий развертки луча идентичен описанному.

Измерение ширины линии вьшолняют объективным способом так же, как и в центре экрана. Так, при одноразовой развертке горизонтальных линий развертки луча, середины которых совпадают с центральными микрофотодатчиками фотоприемннков, формируемой напряжениями вертикальных и горизонтальных сткочоняющих пластин U и V „ (фиг.5), формируют импульсы-отметки в момент пересечения соответст- вукщих линеек фотоприемников линиями развертки п,, 4i2.,...n , амплитуда которых зависит от освещенности микрофотодатчиков линеек линией развертки луча.

При,развертке вертикальных линий процесс осуществляют аналогично.

Ширину линии развертки луча определяют как произведение разрешающей способности микрофотодэтчиков линейки на число микрофотодатчиков,перек- pывae iьix линией развертки лyчa, литуда импульсов которых соответствует указанному критерию, но в данном случае соотносима с величиной импульса-отметки с центрального микро- фотодатчика фотоприемника, установленного в центре маски.

Затем вычисляют среднюю ширину линии развертки луча по горизонтальному и вертикальному направлениям экрана трубки как среднеарифметическое

значение всех измерений ширины линии развертки луча соответственно по вертикалям и горизонталям.

Разрешающую способность трубки в горизонтальном и.вертикальном направлениях вычисляют затем как частное от деления линейного размера рабочей части экрана ЭЛТ по горизонтали и вертикали на среднее значение ширины линии развертки луча соответственно по вертикальному и горизонтальному направлениям. Предлагаемый способ может быть использован не только для определё

ния разрешаклцей способности, но и для итмерений чувствительности, и неу динейности отклонения, а также геометрических искажений растра,

Изобретение позволяет автоматизировать процесс измерения разрешающей способности ЭЛТ и повысить точность измерения и может быть использовано в стендовой аппаратуре для контроля ЭЛТ, а также в системах, использующих трубки для точных измерений параметров объектов.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. С целью повышения точности измерений при обеспечении точности измерений при обеспечении возможности их автоматизации, формирование линий развертки осуществляют цифровые или линейно-цифровым растром, строки которого слиты между собой, измерение ширины линий производят в точках экрана, заданных равномерно расположенными узловыми отверстиями накладываемой на него маски, и вычисляют абсолютное значение ширины в каждой точке как произведение числа перекрываемых линий микрофотодатчиков на их разрешающую способность, а среднюю ширину линии развертки определяют как среднеарифметическое результатов измерений по узловым отверстиям маски.

Фаг.1 .

r-rt i-lrt

to

589331 i/

A it / / /

btH-;rTi

/

Редактор А.Огар

Техред М.Моргентал

I Заказ П87Тираж 320Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор И.Муска