Цифровой измеритель временных интервалов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/00 

38 тор, электроннолучевую трубку и масштабный преобразователь, причем один вход амплитудного компаратора соединен с первым выходом генератора развертки и горизонтально-отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, второй вход с источником опЬрного напряжения и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразователя, выход которого подключен ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преобразователя, введены элемент ИЛИ и дополнительный амплитудный компаратор и источник опорного напряжения, причем выход дополнительного источника опорного напряжения соединен- со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и одним входом дополнительного амплитудного компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом генератора развертки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом амплитудного компаратора, а выход с модулятором электроннолучевой трубки, третий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока управления. На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя временных интервалов, для электроннолучевых осциллографов. Цифровой измеритель включает в себя амплитудные компараторы 1 и 2, генератор 3 развертки, источники 4 и 5 опорно го напряжения, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 ухфавления, индикатор 8, электроннолучевуютрубку 9, масштабный преобразователь 10 и элемент ИЛИ 11, причем первые входы амплитудных компараторов 1 и 2 соединены с выходом генератора 3 развертки и электроннолучевой трубки 9. Выходы источников опорного напряжения 4 и 5 соединены соответ,ственно с амплитудными компараторами 1 и 2 и соответствуюшими входами анаЙрго-цифрОБего,преобразователя 6, третий вход которого соединен с блоком 7 управ ления. Выход аналого-цифрового преобразователя 6 через масштабный преобразователь 10 соединен с индикатором 8. Выходы амплитудных компараторов 1 и 2 через элемент ИЛИ 11 соединены с модулятором электроннолучевой трубки 9, а второй выход генератора развертки 3 соединен со вторым входом масштабного преобразователя 10. 6 Цифровой измеритель работает следую щим образом. В исходном состоянии генератор 3 развертки формирует пилообразные импульсы напряжения горизшгальноЙ, развертки, подцеживающие изображения исследуемого сигнала Uj( на экране ЭЛТ осциллографа. Для изме|эения длительности интервала времени между двумя определенными точками на изображении исследуемого сигнала Uy производят подсвет по яркоети тех точек изображения, которые соответствуют моментам начала и конца исследуемого временного интервала. Подсвет прои.звосщтся при помощи источников опорного напряжения 4, 5 и компаратов I и 2 Для подсвета первой гойси изменяют напряжение источника 4 до тех пор, пока его выходное напряжение U не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соотвётствуюхц ёК / первой точке. Таким образом, начальному моменту исследуемого временного интервала соответствует напряжение U источника опорного напряжения 4, Поскольку, в момент равенства нагфяжений U источника опорного напряисеиия 4 и пилообразного импульса развертки, cpa6jaTbiвает амплитудный компаратор I, то сигнал с последнего поступает через элемент ИЛИ II на модулятор ЗЛТ 9 и соответствующая точка осциллограммы Uy подсвечивается. Аналогично подсвечивается вторая (конечная) точка измеряемого временного интервала. Для этого напрязкёние источника 5 меняют до тех пор, пока его выходное напряжение и не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соогветствуюшему вгфой точке. В момент равенства напряжения и 0 и напряжения развертки срабатывает амплитудный компаратор 2 и сигнал с последаего через эле мент ИЛИ 11 поступает на модулятор ЭЛТ 9, подсвечивая соответствующую КУ осциллограммы l/x . В устройсгве выполняется равенство . U U - -K-ix, где К - ПОСТОЯННЫЙ коэффициент, хйрактеризующий крутизну напряжения развертки; iy- длительность измеряемого интервала, Аналого-цифровой преобразователь 6 измеряет (по сигналу с блока управления 7) разность напряжений между его Bxt дами .,.tx Код, получаемый в резульгате прёо&разования, поступает на масштабный преобразователь 10, где преобразуется с уче том текущей крутизны К напряжения раэвертки в код длительности ty измеряемого интервала времени между двумя точками изображения сигнала на экране осциллографа. Коэффтине.т преобразования ма штабного преобразователя 10 меняется в зависимости от значения крутизны К по сигналу с генератора развертки.. Таким образом, устройство выгодар отличается от известного по целому ряду качеств. Во-первых, устройство отличается боль шим быстродействием. Это связано с, тём что в известном устройстве при использований одного источника опорного напряжения необходимо фиксировать раздельно наличие совпадений с источника опорного напряжения и напряжения развертки. При этом 4иксирование начальной точки на вре менном интервале требует воздействия оператора на блок управлэния для после дующего воссоздания в цифроаналоговом преобразователе значения U . В npeftлагаемом устройстве блок управления вы рабатывает сигнал (после В озйействиа оператора) только после того, как на экране эпедтрсннолучев-ой трубки будут зафиксированы обе точки исследуемого временного интервала, что несомненно зйнимает меньше времени для измерения. Кро ме того, повторное измерение временного интервала в известном устройстве требует раздельного фиксирования начальных и конечных точек процесса. А в предлага емом устройстве достаточно изменить положение на осциллограмме с одной из точек и устройство ,готово к измерению. Во-вторых, предлагаемое устройство обладает несколько большим удобством в использовании, так как в отличие от иа вестного, где одновременно высвечивается лишь одна точка исс;юцуемого прсщес- ;с1, в предлагаемом устройстве одновремещ высвечиваются обе точки. Это позволяет более удобно контролировать правильность установки начала и конца измеряемогЬ интервала. В-третьих, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью измерений, так как в нем исключены norpemHo ти, вызываемые цифроаналоговым преобра зованием. , И накшец, предлагаемое устройство является более простым по своей конструкции, так как хотя в него и добав;юны источник опорного напряжения, амплитудный компаратор и эдамент ИЛИ, он лишен достаточно сложньйс блока памяти и цифроана- . логового преобразователя. Формула изобретения Цифровой измеритель временных интервалов, содержащий амплитудный компаратор, генератор развертки, источник опорного напряжения, аналого-цифровой пр образователь, блок управления, индикатор, -. . электроннолучевую трубку и масштабный г преобразователь, причем один вход ам-- ; плитудного компаратора соединен с первым выходом генератора развертки и го- горизонтально-отклоняющими пластина ли электроннолучевой трубки , второй вход - с источником опорного напряжения и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразователя, подключенного ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подкгаочен ко второму входу масштабного прео&разователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений при одновременном упрощении, в него введены элемент ИЛИ и дополнительные: амплитудный компаратор и источник опорного напряжения, причем выход дополнительного источника опорного напряжения соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и одним входом дополнительного амплитудного компаратора, второй вход которого:соединен с первым входом генератора развертки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом амплитудного компаратора, а выход - с модулятором электроннодучевой трубки, третий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока управгпенкя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Технический паспорт электршнолу чевого осциллографа С1-49. 2. Авторское свидетельство СССР . N 586562, кл. Н ОЗ К 5/2О, ЗО. 12.77 (прототип).