Устройство для измерения погрешности установки амплитуды импульса Советский патент 1992 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях импульсных генераторов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для измерения погрешности установки амплитуды импульса.

Поставленная цель достигается тем, что ручное вычисление погрешности установки амплитуды импульса заменяют на автоматическое считывание с помощью блока квантования ординаты отрезка линии отклонения осциллографа, пропорционального абсолютной погрешности амплитуды импульса, селекцию пространственного сигнала погрешности амплитуды в блоке селекции, масштабирование и кодирование

этого сигнала в блоке масштабирования и кодирующем преобразователе соответственно и индикацию числового значения абсолютной погрешности установки амплитуды импульса на табло цифрового индикатора.

На фиг. 1 представлена Структурная схёMai устройства для измерения погрешности установки амплитуды импульса; на фиг.2 схема расположения фотоприемников блока квантования ординать ; на фиг.З - принципиальная схема блока селекции.

Устройство для измерения погрешности установки амплитуды импульса в конкретном варианте его исполнения (фиг.1) включаетуниверсальный осциллограф 1 (HQпример, С1-73. И 22.044.067 ТУ), блок 2 квантования ординаты, блок 3 селекции, блок 4 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразова тель 5 и цифровой индикатор 6.

Блок 2 квантования ординаты в конкретном варианте его исполнения (фиг.2) включает первую линейку 7, состоящую из первого 8.1 и второго 8.2 опорных фотоприемников, и расположенную под прямым углом к ней вторую равномерно квантованную линейку 9, состоящую из фотоприемника 10 нулевого уровня, первой группы фртоприемников 11.1 - 11.N и второй группы фотоприемников 12,1 - 12.N, которые расположены симметрично один относительно другого по обе стороны фотоприемника 10. В качестве фотоприемников используют, например, полироранные торцы круглых волоконных световодов. Каждая линейка представляет собой светонепроницаемую планку, на которой жестко укреплены световоды. Диаметр световодов выбирают равным 0,8 - 0,9 ширины линии луча осциллографа. Фотоприемники линейки 7 расположены один от другого на расстоянии, равном 0,7 - 0,8 длинЬ экрана по горизонтали, а фотоприемники линейки 9 вплотную один к другому. Блок квантования ординаты в целом представляет собой жесткую рамку, на которой укреплены обе линейки так, что расстояние между линейкой 7 и фотоприемником 11.N равно длине рабочей части экрана по вертикали, при этом фоточувствительные поверхности всех фотоприемников должны находиться в одной плоскости - фоточувствительной поверхности тест-маски (фиг.2)..

В блоке 2 квантования ординаты фотоНриемник 10 нулевого уровня установлен на расстоянии Ьн от линейки 7 (линии оси фотоприемников 8.1 vi 8.2); Ьн рассчитывают по формуле

., и„

hH---,

где UH - номинальное значение амплитуды импульса исследуемого генератора (т.е. соответствующее показанию вольтметра выходного напряжения генератора, ког да погрешность Л U установки амплитуды равна нулю):

а - коэффициент отклонения осциллографа.Блок 3 селекции в конкретном варианте его исполнения (фиг.З) содержит первую группу оптических входов 13.1 и 13.2,.оптический вход 14, вторую группу оптических входов 15.1 - 15.N, третью группу оптических входов 16.1 - 16.N, первый 17 и второй 18 логические элементы И, первый 19 и второй 20 мнрговходовые логические элементы ИЛИ, группу двухвходовых логических элементов 21,1 - 21 .N ИЛ И, труппу логических элементов 22.1 - 22.N И, первый 23, второй 24, третий 25 и четвертый 26 оптические выходы и линейку 27 (группу) оптических выходов 28.1. - 28.N. Ступень квантования

0 линейки 27 равна ступени квантования линейки 9 блока квантования ординаты. Все элементы соединены между собой, например, многомодовыми волоконными световодами. Оптические входы 15 и 16 соединены

5 с входами элементов 19 и 20 соответственно, а также с первым и вторым соответственно входами соответствующего элемента 21. Выход каждого элемента 21 соединен с одним из входов соответствующего элемента

0 22, выход каждого изкоторых соединен с соответствующим оптическим выходом 28, а выходы элементов 19, 20 - с оптическими выходами 25, 26 соответственно. Оптические входы 13.1 и 13.2 соединены с соответствующими входами элемента 17,-выход которого соединен с одним из входов элемента 18, другой вход которого соединен с оптическим входом 14, а выход - с Оптическим выходом 24.

0 Блок 2 квантования ординаты соединен с блоком 3 селекции следующим образом: выходы фотоприемников 8.1 и 8.2 соединены с входами 13.1 и 13.2 соответственно, фотоприемника 10-с входом 14, фотопри5 емников 11.1 - 11.N-с входами 15.1 - 15.N

соответственно, фотоприемников 12.1 12.N-с входами 16.1 - 16.N соответственно.

Блок 3 соединен выходами 28.1 - 28.N

С соответствующими входами блока 4.

0 Всё блоки устройства соединены между собой, например, оптическими линиями связи в виде кабелей из волоконных много модовых световодов.

Устройство работает следующим обра5 зом.

На экране осциллографа 1 устанавливают блок 2 квантования ординаты его светочувствительной поверхностью вплотную к экрану так, чтобы опорные фотоприемники

0 8.1 и 8.2 накрывали светящуюся линию развертки осциллографа. На вход Y осциллографа подают от исследуемого импульсного генератора сигнал, устанавливают четкое статическое изображение одного импульса

5 такой величины, чтобы его вершина пересе-. кала линейку 9, и на цифровом табло индикатора 6 считывают числовое значение абсолютной погрешности установки амплитуды импульса, а на лицевой панели устройства (на ней установлены индикаторные

источники света в виде, например, полированных, торцов волоконных световодов оптических выходов 23-26 блока 3) считывают знак (плюс или минус) этой погрешности. При этом в цепи (световоде) каждого из трех освещенных фотоприемников (8.1, 8.2 йодного изфотоприемниковлинейки 9)возникает сигнал (поток фотонов), который под ают на соответствующие входы блока 3.

Блок 3 работает следующим образом

Сигнаяы от входов 13 (т.е. от фотоприемников 8) поступают на входы элемента 17,. а с его выхода - на выход 23 блока. При этом на лицевой панели устройства зажигается световой сигнал с индикацией Готово, что означает: блок квантования ординаты установлен на экране без перекосов. В случае, когда погрешность А и генератора равна нулю, линия вершины импульс, накрывает фотоприемник 10. В его световоде возникаet сигнал, который поступает на вход 14, а затем на один из входов элемента 18. Так как на другой его вход подают сигнал с выхода элемента 17, то на выходе элемента 18 появляется сигнал (поток фотонов), по которому с выхода 24 блока на лицевой панели устройства индицируется информация Погрешность равна нулю.

Если погрешность генератора О, то линия вершины импульса накрывает один из фотоприемников 11, например 11.3. При этом сигнал поступает на вход 15.3 блока селекции, а затем - через элемент 21.3 и элемент 22.3. (на другой его вход поступает сигнал с выхода элемента 17)- на выход 28.3 блока. Одновременно сигнал поступает на вход элемента 19, а с его выхода - на выход 25i блока. При этом на лицевой панели устройства индицируется знак погрешности Минус.

Если погрешность генератора Д1 О, то линия вершины импульса накрывает один из фотоприемников 12, например 12.3. При этом сигнал поступает на вход 16.3 блока селекции, а затем- через элементы 21.3 и 22.3 - на выход 28.3 блока. Одновременно сигнал поступает на вход элемента 20, а с его выхода- на выход 26 блока. При этом на лицевой панели устройства индицируется погрешности Плюс.

Сигнал (поток фотонов) на выходе 28 блока селекции (в рассмотренных случаях на выходе 28.3) является информационным пространственным оптическим сигналом о числовом значении погрешности (Ди):устаНО8КИ амплитуды импульса испытуемого импульсного генератора,-Этот сигнал подают на вход блока 4, где его масштабируют (линейно преобразуют в М раз; М . сг, то

есть при каждом значении «используют сменный блок 4), затем на вход блокд 5, где выходной сигнал блока 4 кодируют (преобразуют в единично-десятичный ко/ затем 5 на цифровой индикатор 6, где индицируют числовое значение абсолютной погрешности установки амплитуды импульса в вольтах.

0 Фо рму л а и зобретен ия

1.Устройство для измерения погрешности установки амплитуды импульса, содержащее, осциллограф и последовательно соединенные оптический блок масштабирования, кодирующий .преобразователь, цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные блок квантования ординаты и блок селекции, вклю.ченные между осциллографом и оптическим блоком масштабирования.

2.Устройство по П.1, отличающеес я тем, что блок квантования ординаты содержит взаимно перпендикулярные первую

5 линейку из первого и второго опорных фотоприемников и вторую равномерно квантованную линейку в составе фотоприемника нулевого уровня и расположенных симметрично относительно него первой и второй

0 групп фотоприемников, причем выходы фотоприемников являются выходами блока квантования ординаты.

3.Устройство по П.1, отличающеес я тем, что блок селекции содержит первую

5 труппу из двух оптических входов, вторую и третью группы по N оптических входов каждая, оптический вход, первый и второй логические элементы И, первый и второй логические элементы ИЛИ, группу N логических элементов ИЛИ, группу N логических элементов И, первый, второй, третий и четвертый оптические выходы и группу N оптических выходов,, причем первый элемент И входами соответственно соединен с оптйче5 скими входами первой группы, а выходом с первым оптическим выходом и одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с оптическим входом и вторым оптическим выходом, каждый

0 оптический вход второй и третьей груЛп соединен с первым и вторым входами соответственно соответствующего элемента ИЛИ группы, выход каждого из которых соед14нен с одним из входов соответствующего элемента И груп.пы, другие входы которых объединены, и соединены с выходец первого элемента И, а выход каждого из них - с -соответствующим оптическим выходом группы, выходы первого и второго элементЬв ИЛИ соответственно соединены с оптическими входами второй и третьей групп соответственно, а выход каждого из них соединен с третьим и четвертым оптическими выходами блока соответственно.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях и^4пyльcныk генераторов. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство для измерения погрешности установки амплитуды импульса содержит оптически контактируемый с экраном-осциллографа посредстЕюм фотоприемников блок квантования ординаты и соответственно соединенный входами с выходами блока квантования ординаты блок селекции, выходы которого соединены с входами соответствующих фотоприемников блока масштабирования. Блок квантования ординаты^ содержит взаимно перпендикулярные первую линейку из первого и второго опорных фотоприемников и вторую равномерно квантованную линейку в составе фotonpй- емника нулевого уровня и расположенных симметрично относительно него первой и второй групп фотоприемникс^, причем выходы фотоприемников являются выходами блока квантования.'2 з.п.ф-лы, 3 ил.елС