Изобретение относится к технике измерения параметров осциллографичес- ких приборов и может быть использовано для контроля погрешности калибровки горизонтальной развертки осциллографов.
Известно устройство , в котором погрешность горизонтальной развертки контролируют по всей длине развертки - в начале, середине, в конце шкалы и по всей шкале экрана осциллографа l. Измерения с помощью этого устройства весьма трудоемки.
Известно также устройство для допускового контроля погрешности калибровки чувствительности вертикального тракта осциллографа, которое содержит генератор калибровочного сигнала, генератор низкой частоты, эталонную маску, оптически связанную с одной стороны с экраном электронно-лучевой трубки, а с другой - с входами основного и дополнительного фотоприемников, индикатор, логические элементы НЕ, И и , С помощью этого устройства невозможен
контроль погрешности калибровки длительности горизонтальной развертки осциллог-
Целью изобретения является автоматизация и повышение производительности . контроля.
Достигается это тем, что в устройство для допускового контроля погрешности калибровки длительности горизонтальной развертки осциллографов, содержащее генератор испытательного сигнала, выход которого подключен к первой входной клемме, генератор низкой частоты, выход которого подключен к второй входной клемме, эталонную маску, оптически связанную с одной стороны с экраном электронно-лучевой трубки, а с другой - с входами основного и дополнительного фотоприемников, и индикатор, введены блок контроля длительности временных интервалов, усилитель-ограничитель и блок автоматического совмещения начал отсчета временного положения горизонтальной развертки и шкалы экрана элект36ронпо-чпучевой трубки, при этом первый вход последнего подключен к выходу дополнительного фотоприемника, а второй вход соединен с входной клеммой упомянутого блока, а его первый выход под- ключей к индикатору яркости электронного луча, а его второй выход соединен с третьей входной клеммой осциллографа, выходные клеммы которого соединены с соответствующими входами блока контрол длительности временных интервалов, сигнальный вход которого через усилитель-ограничитель подключен к выходу основного фотоприемника, а опорный вход блока контроля длительности временных интервалов соединен с выходом генерато ра испытательного сигнала, выполненного в виде генератора ступенчатого напря жения; блок контроля длительности временных интервалов содержит компаратор, управляемый генератор, детектор и блок допусковых индикаторов, при этом первы вход компаратора соединен с сигнальной входной клеммой, а его второй вход с выходом управляемого генератора, первый вход которого соединен с соответствующей входной клеммой, а его вто рой вход - с соответствующей входной клеммой и с первым входом блока допусковых индикаторов, а третий вход управляемого генератора соединен с опорной входной клеммой и с вторым входом блока допусковых индикаторов, третий вход которых через детектор соединен с выходом компаратора; блок автоматического совмещения начал отсчета временного положения горизонтальной развертки и шкалы экрана электронно-лучевой трубки содержит детектор и дифферен циальный усилитель, при первая входная клемма через детектор соединена с первой выходной клеммой и с одним из входов дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к второй входной клемме, а выход дифференциального усилителя соединен с второй выходной клеммой, в эталонной маске основные щели расположены в направлении перемещения электронного луча горизонтальной развертки. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на- фиг. 2 - временная диаграмма; на фиг. 3 - эталонная маска с расположенными на ней щелями. Устройство содержит контролируемый осциллограф 1, эталонную маску 2 из светонепроницаемого материала с основ14ными щелями 3, 4, 5 и 6, соответствующими длине контролируемого участка шкалы электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), соответственно на всю шкалу, на 40% в начале шкалы, в середине и в конце, и дополнительную щель 7, которая располагается в начале шкалы в непосредственной близости от первой основной щели (высота щели должна быть не менее, чем расстояние между крайними основными щелями 3 и 5), основной фотоприемник 8, усилитель-ограничитель 9, блок контроля длительности временных интервалов 10, управляемый генератор 11, компаратор 12, детектор 13, блок 14, допусковых индикаторов, калибровочный генератор 15 испытательного сигнала, блок 16 автоматического совмещения начала отсчета временного положения горизонтальной развертки шкалы экрана электронно-лучевой трубки осциллографа, дополнительный фотоприемник 17, детектор 18, дифференциальный усилитель 19, индикатор яркости электронного луча 2О, генератор 21 низкочастотных колебаний. Контроль погрешности с помощью предлагаемого устройства проводят следующим образом. К экрану контролируемого осциллографа 1 плотно прижимают маску 2. Устанавливают автоколебательный режим работы развертки осциллографа или режим внешней синхронизации генератором 21. В этом: случае электронный луч, перемещаясь по экрану электронно-лучевой трубки, пересекает одну из щелей 3, 4, 5 или 6 маски 2. Световой поток от соответствующей щели попадает на основной фотоприемник 8, на выходе которого появляется импульс (фиг. 2 в). Его длительность Tj, пропорциональна длине Eg контролируемого участка и скорости Кх перемещения электронного луча по экрану, т. е. Импульс с фотоприемника 8 формируется усилителем-ограничителем 9 и подается на первый вход компаратора 12 блока 10. Одновременно с выхода управляемого генератора 11 на второй вход компаратора 12 подается импульс номинальной (образцовой) длительности fg (фиг. 2 г). При этом, если длительность измеряемого импульса f у отличается от чоминальной ТГд , то на выходе компаратора 12 появляется импульс (фиг, 2 д), длительность л|; которого пропорциональна абсолютной величине погрешности калибровки развертки на измеряемом участке шкаль( Air r,-t, e Ko-Kj , где Ко - номинальная скорость разверт ки, соответствующая контролируемому диапазону. Величина этой длительности -детектируется детектором 13 и фиксируется индикатором 14. Полярность импульса характерирует знак погрешности калибровки. При изменении диапазонов развертки, благодаря связи коммутатора развертки осциллографа 1 с блоком 10, изменяется длительность образцовых импульсов генератора 11 и масштаб индикатора 14 Для обеспечения возможности контроля погрешности одновременно на всех участ ках шкалы к усилителю вертикального отклонения осциллографа 1 подключаю1Т калибровочный генератор 15 ступенчатого напряжения. Так как частота генератора горизонтальной развертки несинхрон на с частотой калибровочного генератора 15, то электронный луч, перемещаясь по горизонтали, с каждой новой ступень кой напряжения генератора 15 изменяет свой уровень по вертикали, пересек1ая каждую из щелей 3, 4, 5 и 6 маски 2 (см. фиг. 3). Одновременно генератор 15 управляет масштабом блока 10. Таким образом, блок контроля длител ности временных интервалов одновременн измеряет погрешность на нескольких участках шкалы- на всей шкале, в начале, в середине и в конце экрана. В автоколебательном режиме работы горизонтальной развертки осциллографа 1 при изменении диапазонов развертки изменяется частота следования развертки, что может служить источником дополнительной погрешности контроля. Чтобы исключить эту погрешность, горизонталь ную развертку синхронизируют низкочастотным напряжением генератора 21 по входу внешней синхронизации осциллогра фа 1. Причем, частота генератора 21 несинхронна с частотой генератора 15 ступенчатого напряжения, что позволяет обеспечить последовательное перемещение электронного луча по экрану осциллографа 1. Блок 16 предназначен для совмеще-ния начала отсчета временного положения горизонтальной развертки с началом шкалы экрана осциллографа 1. Его работа происходит следующим образом. Если электронный луч не пересекает щель 7 (см. фиг. 3) маски 2, т. е. начало развертки смещено вправо от щели 7, то на выходе дифференциального усилителя 19 (см.фиг. 1), благодаря напряжению Е, воздействующего на его вход, появляется сигнал, смещающий начало развертки осциллографа 1 влево до попадания светового потока в щель 7.-Этот световой поток преобразуется в электрический сигнал дополнительным фотоприемником 17 и детектируется детектором 18 и воздействует на второй вход усилителя 19, уравновешивая его до тех пор, пока начало развертки на экране осциллографа 1 -стабилизируется в начале шкалы (в начале щели 3). Величина напряжения Н выбирается из условия равновесия дифференциального усилителя 19, когда в щель 7 (см. фиг. 3) попадает световой поток приблизительно от половины толщины электронного луча при оптимальной интенсивности. Блок 16 выполняет еще одну функцию - исключает начальный нерабочий участок развертки (в случае использования осциллографов с линией задержки в тракте ветикального отклонения). Обычно нерабочий участок развертки составляет несколько десятков наносекунд и заметно проявляется на высокой скорости развертки. При увеличении скорости перемещения электронного луча по экрану падает интенсивность светового потока, попадающего в щель 7. Это приводит к уменьшению напряжения на выходе детектора 18, нарушению равновесия дифференциального усилителя 19. Его выходное напряжение изменяется и воздействует на контролируемый тракт осциллографа, смещая начало развертки влево до установления равновесия. При этом промежуток времени, в течение которого световой поток воздействует на фотоприемник 17 через щель 7 увеличивается. Это приводит к задержке начала контроля погрешности развертки на величину этого временного интервала, что исключает влияние нерабочего участка развертки. Напряжение с выхода детектора 18, пропорциональное яркости электронного луча на экране электронно-лучевой трубки поступает на индикатор 20, по которому регулируют яркость пуча осциллографа 1. Благодаря регулировке яркости луча на экране исключается погрешность конт роля, связанная с формированием светового пятна электронного луча надлежащего диаметра. Погрешность измерения блоком 10 не превышает 1%. Производительность контроля развертки повышается в 8- 10 раз. Формула изобретения 1. Устройство для допускового контроля погрешности калибровки длительности горизонтальной развертки осцилло графов, содержащее генератор испытател ного сигнала, выход которого подключен к первой входной клемме, генератор низкой частоты, выход которого подключен к второй входной клемме, эталонную мас ку, оптически связанную с одной стороны с экраном электронно-лучевой трубки, а с другой - с входами основного и дополнительного фотоприемников, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью автоматизации и повышения производительности контроля, в него введены блок контроля длительности временных интервалов, усилитель-ограничитель и блок автоматического совмещения начал отсчета временного положения горизонтальной развертки и шкалы экрана электронно-лучевой трубки, при этом пер вый вход последнего подключен к выходу дополнительного фотоприемника, а вто рой вход соединен с входной клеммой упомянутого блока, в его первый выход подключен к индикатору яркости электронного луча, а его второй выход соединен с третьей входной клеммой осциллографа, выходные клеммы которого соединены с соответствующими входами блока контро ля длительности временных интервалов, сигнальный вход которого через усилител ограничитель подключен к выходу основного фотоприемника, а опорный вход блока контроля длительности временных интервалов Соединен с выходом генератора испытательного сигнала, выполненного в виде генератора ступенчатого напряжения. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля длительности временных интервалов содержит компаратор, управляемый генератор, детектор и блок цопусковых индикаторов, при этом первый вход компаратора соединен с сигнальной входной клеммой, а его второй вход - с выходом управляемого генератора, первый вход которого соединен с соответствующей входной клеммой, а его второй вход - с соответствующей входной клеммой к с первым входом блока допусковых индикаторов, а третий вход управляемого генератора соединен с опорной входной клеммой и с вторым входом блока допусковых индикаторов, третий вход которых через детектор соединен с выходом компаратора. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок автоматического совмещения начал отсчета временного положения горизонтальной развертки и шкалы экрана электронно-лучевой трубки содержит детектор и дифференциальный усилитель, при этом первая входная клемма через детектор соединена с первой выходной клеммой и с одним из входов дифференциального усилителя, второй вход которого подключен к второй входной клемме, а выход дифференциаль- ного усилителя соединен с второй выходной клеммой. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в эталонной маске основные щели расположены в направлении перемещения электронного луэд горизонтальной развертки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Осциллограф С1-75. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1975, с. 122. п. 12.5.5. 2.Авторское свидетельство СССР . по заявке 2402867/21, кл.С-О R 31/28, 01.09.76.
ТГТГТГТ
