Светолучевой осциллограф с цифровойРЕгиСТРАциЕй Советский патент 1981 года по МПК G01R13/14 

(54) СВЕТОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ С ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для использования при необходимо ти регистрации цифровьлх символов в процессе записи аналоговой информации. Известен светолучевой осциллогра предназначенный для записи информации в аналоговой форме, содержащий функционально связанные оптическую систему, магнитный блок с гальванометрами и фотоноситель с лентопротяжным механизмом, а также регулируемые резисторы, установленные в цепях гальванометров 1. Однако известный осциллограф не позволяет производить регистрацию. цифровых символов. Наиболее близким к предлагаемом является светолучевой осциллограф с цифровой регистрацией, содержащий функционально связанные оптическую систему, магнитный блок с гальванометрами и фотоноситель с лентопротяжным механизмом, регулируемые резисторы, установленные в цепях гальванометров,командный блок формирования цифр, переключатель 2 . Недостатки указанного устройства заключаются в невысоком качестве регистрации, обусловленном ненаглядным изобретением цифр, и в сложности настройки, вызванной необходимостью операций сразу с четырьмя гальванометрами . Целью изобретения является повышение качества регистрации и упрощение настройки подобного измерительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в светолучевой осциллограф с цифровой регистрацией, содержащий функционально связанные оптическую систему, магнитный блок с гальванометрами и фотоноситель с лентопротяжным механизмом, регулируемые резисторы, установленные в цепях гальванометров, командный блок формирования цифр, переключатель, введень два генератора импульсов, счетчик импульсов, трехтактный регистр сдвига, два логических элемента 2И-ИЛИ, погический элемент ЗИ-ИЛИ, логический элемент.И и логический элемент ИЛИ, а командный блок формирования цифр выполнен в виде семисегментного дешифратора двоичного кода, причем выход первого генератора импульсов соединен со входом счетчика импульсов , выход которого подключен ко вхо ду регистра сдвига, входы одной груп лы первого логического элемента 2ИЙЛИ соединены с первым выходом регистра сдвига и шестым выходом дешифратора дйоичного кода, а входы другой группы - со вторым выходом регистра сдвига и пятым выходом дешифратора двоичного кода, входы одной группы второго логического элемента 2И-ИЛИ подключены к первому выходу регистра сдвига и второму выходу дешифратора двоичного кода, а входы другой группы - ко второму выходу регистра сдвига и третьему выходу дешифратора двоичного кода, вхо ды одной группы логического элемента ЗИ-ИЛИ соединены с первым выходом регистра сдвига, первым выходом дешифратора двоичного кода и выходом счетчика импульсов, входы другой группы - со вторым выходом регистра сдвига, четвертым выходом дешифра-. тора двоичного кода и выходом счетчи ка импульсов, а входы третьей группы - с третьим выходом регистра сдвига, седьмым выходом дешифратора двоичного кода и выходом счетчика импульсов, входы логического элемента И подключены к выходам логического элемента ЗИ-ИЛИ и второго генератора импульсов, входы логического элемента ИЛИ соединены с выходами логического элемента ЗИ-ИЛИ и второго логического элемента 2 И-ИЛИ, переключатель установлен в частотнозадающей цепи первого генератора импульсов, один из гальванометров чере первый.регулируемый резистор, подклю 4ен к выхох у первого логического эле цента 2И-ИЛИ, а другой гальванометр Через второй и третий регулируемые резисторы соединен с выходами логических элементов И и ИЛИ. На фиг. 1 представлена функциона ная схема светолучевого осциллограф с цифровой регистрацией; на фиг. 2 изображение цифр; на фиг. 3 - време ные диаграммы-, поясняющие процесс р гистрации цифры 5. В состав осциллЬграфа входят фо тоноситель 1, перемещаемый-лентопро тяжным механизмом (не показан), маг нитный блок с гальванометрами 2 и 3 расположенными в тракте светового . луча оптической системы (не показан логические элементы 2И-ИЛИ 4 и 5, логический элемент ЗИ-ИЛИ б, логический элемент И 7, логическийэлемент ИЛИ 8, генераторы 9 и 10 импульсов, счетчик 11 импульсов, трех тактный регистр 12 сдвига, семисегменаный дешифратор 13 двоичного кода с выходами 13-1 - 13-7, переключ тель 14, регулируемые резисторы 1517. Цифры на фотоносителе 1 формируются семью.сегментами 18-24 (фиг. ри появлении сигналов на одноименых выходах дешифратора 13 двоичноо кода. Осциллограф работает следующим бразом. С помощью переключателя 14 устаавливается частота генератора 9 имульсов, синхронная со скоростью вижения фотоносителя 1. Счетчик 11 мпульсов, воспринимая сигналы-с ыхода генератора 9 импульсов, вырабатывает с определенным коэффициентом еления тактовые импульсы, которые подводятся ко входу регистра 12 сдвига. Последним осуществляется общая координация функционирования составных блоков устройства. В исходном состоянии при отсутствии тока в цепях гальванометров 2 и 3 их световые пятна выведены за пределы фотоносителя 1. Формирование сегментов 22 и 23 производится гальванометром 2 при наличии логической единицы на выходе логического элемента 2И-ИЛИ 4. При этом ток в цепи гальванометра 2. устанавливает световое пятно на фотоноситель 1. ФормиЬование сегментов 19 и 20 осуществляется гальванометром 3 при наличии логической единицы на выходе логического элемента ИЛИ 8, а сегментов 18, 21, 24 - тем же гальванометром при появлении пульсирующего напряжения на выходе логического элемента И 7. Величина тока в гальванометрах 2 и 3 устанавливается с помощью регулируемых резисторов 15-17, обеспечивающих желаемую ширину и местоположение цифры на фотоносителе 1. Управление цифрой производится подачей на вход дешифратора 13 двоичного кода определенного кодового сигнала. При этом на соответствующих выходах 13-1 - 13-7 появляется единица. Цифра, как уже отмечалось, образуется по истечении трех тактов регистра 12 сдвига. Сегмент 18 формируется на первом такте, когда логическая единица имеет место на выходах логических элементов ЗИ-ИЛИ б и ИЛИ 8. Одновременно на выходе логического элемента И 7 появляется пульсирующее напряжение, частота которого соответствует Частоте генератора 10 импульсов. При этом в цепи гальванометра 3 устанавливается ток, определяемый суммарной величиной постоянной и пульсирующей составляющих. Аналогично на втором и третьем такте регистра 12 сдвига формируются сегменты 24 и 21. Сегменты 19 и -20 воспроизводятся при обтекании гальванометра 3 постоянным током, когда логическая единица устанавливается на выходах логических элементов 2И-ИЛИ 5 и ИЛИ В. Сегменты 22 и 23 присутствуют в изображении цифры при наличии логической единицы на выходе логииеского элемента 2И-ИЛИ 4 и обтекании постоянным током гальванометра 2 Рассмотрим процесс регистрации цифр, например запись цифры 5 (фиг.3 Для удобства анализа коэффициент деления счетчика 11 импульсов выбран равным 5, так что при поступлении счетных импульсов (фиг. 3, а) с выхо да генератора 9 импульсов тактовые импульсы {фиг. 3, б), подводящиеся ко входу регистра 12 сдвига, следуют с частотой в пять раз меньшей в промежутки времени , , , tg-t9. На выходах регистра 12 сдвига поочередно появляется единичный сигнал, образуя при этом три такта (фиг. 3, в-д). В первом такте, в течение времени , в цепь гальванометра 3 поступает суммарный ток, включающий в себ постоянную и пульсирующую составляющие, а за промежуток времени - только постоянная составлякядая тока. В цепи гальванометра 2 в течение все го первого такта течет постоянный ток. В результате на движущемся фотоносителе 1 формируются сегменты 18 и 23 (фиг. 3, е). За время второго такта аналогично гальванометрам 2 и 3 формируются сег менты 24 и 20. Наконец, в третьем такте осуществляется запись сегмента 21. В итоге воспроизводится наглядное изображение цифры 5. Формула изобретения Светолучевой осциллограф с цифровой регистрацией, содержащий функционально связанные оптическую систему, магнитный блок с гальванометрами и фотоноситель с лентопротяжным механизмом, регулируемые резисторы, установленные в цепях гальванометров, командный блок формирования цифр, переключатель , отличающийся тем, что, с целью повышения качества регистрации и упрощения настройки, в него введены два генератора импуль сов, счетчик импульсов, трехтактный регистр сдвига, два логических элемента 2И-ИЛИ, логический элемент ЗИ-ИЛИ, логический элемент И и логи ческий элемент ИЛИ, а командный блок формирования цифр выполнен в виде семисегментного дешифратора двоичного кода, причем выход первого генератора импульсов соединен со входом счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу регистра сдвига, входы одной группы первого логического элемента 2И-ИЛИ соединены с первым выходом регистра сдвига и шестым выходом дешифратора двоичного кода, а входы другой группы - со вторым выходом регистра сдвига и пятым выходом дешифратора двоичного кода, входы одной группы второго логического элемента 2И-ИЛИ подключены к первому выходу регистра сдвига и второму выходу дешифратора двоичного кода, а входы другой группы - ко второму выходу регистра сдвига и г третьему выходу дешифратора двоичного кода, входы одной группы логического элемента ЗИ-ИЛИ соединены с первым выходом регистра сдвига, nepBtavi выходом дешифратора двоичного кода и выходом счетчика импуЛьсов, входы другой группы - со вторым выходом регистра сдвига, четвертым выходом дешифратора двоичного кода и выходом счетчика импульсов, а входы третьей группы - с третьим выходом регистра сдвига, седьмым выходом дешифратора двоичного кода и выходом счетчика импульсов, входы логического элемента И подключены к выходам логического элемента ЗИ-ИЛИ и второго генератора импульсов, входы логического элемента ИЛИ соединены с выходами логического элемента ЗИ-ИЛИ и второго логического элемента 2И-ИЛИ, переключатель установлен в частотнозадающей цепи первого гене-;, ратора импульсов, один из гальванометров через первый регулируемый резистор подключен к выходу первого логического элемента 2И-ИЛИ, а другой гальванометр через второй и третий регулируемые резисторы соединен с выходами логических элементов И и ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хертель В. и др. Светолучевые осциллографы. М.-Л., Энергия, 1965, с.14. 2.Авторское свидетельство СССР № 367386, кл. G 01 R 13/14, 1971.

го

гч

(Риг. 2