Устройство для измерения длительности фронта импульса Советский патент 1992 года по МПК G04F13/02 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для поверки и испытаний импульсных генераторов.

Известно устройство, в котором с помощью сетки-шкалы визуально считывают отрезок по оси абсцисс, пропорциональный длительности фронта импульса, и ручным способом вычисляют его числовое значение.

Визуально-ручное измерение характеризуется низкой производительностью труда и невысокой точностью.

Известно устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа, содержащее соединенные последовательно тест-маску, нуль-сдвигатель, блок масштабирования, кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, в котором считываемый фотоприемниками тест-маски отрезок абсциссы сдвигают к нулю, масштабируют, преобра(Л

С

зуют в код, а затем - в числовое значение длительности фронта импульса.

Скорость измерения этим устройством невысокая, поскольку при измерении необходимо выделять ограничивающие отрезок абсциссы точки визуально-ручным методом.

Цель изобретения - ускорение процесса измерения длительности фронта импульса.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для измерения фронта импульса; на фиг. 2 - схема расположения линеек фотоприемников тест-маски; на фиг. 3 - принципиальная схема селекции.

Устройство содержит соединенные последовательно тест-маску 1, схему 2 селекции, нуль-сдвигатель 3, блок 4 масштабирования, кодирующий преобразователь 5 и цифровой индикатор 6.

Тест-маска 1 выполнена в виде параллельно расположенных одна над другой линеек точечных фотоприемников: линейки 7

VI

ю

СП 00 01

фотоприемников 8.1 и 8.2, линейки 9 фотоприемников 10.1 - 10.N, линейки 11 фото- приемников 12.1 - 12.N и линейки 13 фотоприемников 14.1 - 14.N, расположенных на уровне 6; 0,1; 0,9 и 1,0 от амплитуды U исследуемого импульса. В качестве фотоприемников используют, например, полированные торцы круглых волоконных световодов. В линейках 9, 11, 13 диаметр D торцов и расстояние между их центрами (ступень А X квантования) выбирают с учетом ширины d линии луча осциллографа, из условия обеспечения необходимой разрешающей способности считывания линеек, например, при d 0,8 мм,.О (0,7 - 0,8) мм, ЛХ(0,9- 1.0) мм.

Схема 2 селекции содержит группы входов 15.1 и 15.2, 16.1 - 16.N, 17.1 - 17.N и 18.1 - 18.N, первую группу элементов ЗАПРЕТ 19.2 - 19.N, первую группу элементов И 20.1 - 20.N, вторую группу элементов ЗАПРЕТ 21.2 - 21.N, вторую группу элементов И 22.1 - 22.N, концентратор 23, группу элементов ИЛИ 24.1 - 24.N. выход 25 и группу выходов 26.1 -26.N.

Фотоприемники 8.1 и 8.2 соответственно соединены с входами 15.1 (прямым входом элемента 19.2 и вторым входом элемента 20.1)и 15.2 (выходом 25), фотоприемники 10.1 - 10.N - с входами 16.1 - 16.N .(первыми входами элементов 20.1 - 20.N), фотоприемники 12.1 - 12.N - с входами 17.1 - 17.N (первыми входами элементов

22.1- 22.N), фотоприемники 14.1 - 14.N-C входами 18.1 - 18.N (входами концентраторов 23 и инверсными входами элементов

21.2- 21.N). Выходы элементов 21.2 - 21.N соответственно соединены с прямыми входами этих же элементов старшей позиции и вторыми входами элементов 22.2 - 22,N, выходы которых соединены с инверсными входами элементов 19.2 - 19,N, прямой вход каждого из которых подсоединен к выходу предшествующего элемента 19 и второму входу элемента 20 младшей позиции. Выход элемента 19.N соединен с вторым входом элемента 20.N. Выход элемента 23 соединен с прямым входом элемента 21.2 и вторым входом элемента 22.1. Выходы элементов 20.1 - 20.N и 22.1 - 22.N соединены с первым и вторым входами соответственно элементов 24.1 - 24.N, выходы которых соединены с выходами 26.1 - 26.N (т. е. с соответствующими входами нуль- сдвигателя).

Устройство работает следующим образом.

Тест-маску 1 устанавливают на экране осциллографа так, чтобы фотоприемники

8.1 и 8.2 накрывали на изображении исследуемого импульса участки линии луча, соответствующие нулевому уровню сигнала. Изменяют амплитуду импульса так, чтобы

линия его плоской вершины накрывала несколько фотоприемникхэв 14, и на цифровом табло индикатора считывают длительность фронта импульса в единицах времени. При этом необходимо следить за. тем, чтобы на

выходе 25 был световой сигнал, что свидетельствует об отсутствии перекоса тест-маски.

При этом световые сигналы с выходов фотоприемников, которые накрывают линиюлуча,например8.1,10,2,12.4,17.5,17.6, поступают на соответствующие входы схемы 2 селекции, например 15.1, 16.2, 17.4, 18.5, 18.6. Сигнал с входов 18 через концентратор 23 и элементы 21.2 - 21.4 поступает

на второй вход элемента 22,4 и выпускает с его выхода сигнал, поступающий на первый его вход с входа 17,4 схемы, через элемент 24.4 на выход 26.4 схемы.

Через элемент 19.2 (открыт, так как на

его инверсный вход сигнал с входа 17.2 не поступает) сигнал с входа 15.1 подают на второй вход элемента 20.2 и выпускают сигнал, поступающий на его первый вход с входа 16.2 схемы, через элемент 24.2 на выход

26.2 схемы. Световые потоки на выходах 26.2 и 26.4 воспроизводят пространственный оптический сигнал, пропорциональный длительности фронта исследуемого импульса. Этот сигнал подают на вход нуль-сдвигателя 3, перемещают его к нулевому уровню, с его выхода подают на вход блока 4 масштабирования, где линейно преобразуют в М раз (М равно числовому значению коэффициента развертки осциллографа), в.блоке 4

преобразуют в многоразрядный единично- десятичный код, а в блоке 6 - в числовое значение длительности фронта импульса.

Фор мула изобретения Устройство для измерения длительности фронта импульса, содержащее соединенные последовательно нуль-сдвигатель, блок масштабирования, кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, тест- маску, выполненную с группами точечных фотоприемников, первую и вторую группы элементов ЗАПРЕТ и первую и вторую группы элементов И, причём точечные фотоприемники второй группы соединены с первыми входами элементов И первой группы, точечные фотоприемники третьей группы - с первыми входами элементов И второй группы, первый из первой группы точечных фотоприемников - с прямым входом первого из первой группы элементов ЗАПРЕТ и с

вторым входом первого из первой группы элементов И, а вторые входы последующих элементов И первой группы - с выходами элементов ЗАПРЕТ первой группы, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерения длительности фронта импульса, в него введены элементы ИЛИ, соединенные выходами, первыми входами и вторыми входами соответственно с входами нуль-сдвигателя, с выходами элементов И первой группы и с выходами элементов И второй группы, подсоединенными к инверсным входам элементов ЗАПРЕТ первой группы, и концентратор, соединенный первым входом с первым из четвертой группы точечных фотоприемников, подсоединенный другими входами к другим точечным фотоприемникам четвертой группы, соединенным с инверсными входами элементов ЗАПРЕТ второй группы, и подсоединенный выходом к прямому входу первого из второй группы элементов ЗАПРЕТ и к второму входу первого из второй группы элементов И, а вторые входы последующих элементов И второй группы соединены с выходами элементов ЗАПРЕТ второй группы, причем прямой вход каждого элемента ЗАПРЕТ первой

группы соединен с выходом предшествующего элемента ЗАПРЕТ первой группы, прямой вход каждого последующего элемента ЗАПРЕТ второй группы соединен с выходом предшествующего элемента ЗАПРЕТ второй группы, а первая, вторая, третья и четвертая группы точечных фотоприемников тест-маски выполнены в виде параллельно расположенных одна над другой линеек.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для поверки и испытаний импульсных генераторов. Цель изобретения - ускорение процесса измерения длительности фронта импульса. Устройство состоит из нуль-сдвигателя, блока масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующего преобразователя, цифрового индикатора, тест-маски считывания фронта импульсов с четырьмя линейками фотоприемников. 3 ил.

Фиг. 1

Фиг 2