Способ измерения нелинейности отклонения электронного луча электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК H01J9/42 

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ОТКЛОНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к определению нелинейности отклонения электронного луча электроннолучевых трубок (ЭЛТ).

Известен способ измерения нелинейности отклонения электронного луча в ЭЛТ с электростатическим отклонением, заключающийся в формировании изображения сигнала в центре экрана и сопоставлении его размера с размером того же сигнала в проверяемых участках экрана с помощью масштабной сетки. Сравнение осуществляется совмещением изображения сигнала с масштабной сеткой Cl 1

Недостаток этого способа - низкая точность измерения, обусловленная геометрическими искажениями изображения сигнала у краев экрана, визуальным сопоставлением размеров сигнала и масштабной сетки. Использование коммутатора для поочередного подключения калиброванного ТРУБКИ

сигнала и развертки к отклоняющим пластинам ЭЛТ для измерения по осям X и У увеличивает их погрешность из-за наличия переходных процессов.

Известен также способ измерения нелинейности отклонения электронного луча в ЭЛТ с электростатическим отклонением, заключающийся в фор w1poвaнии изображения сигнала в центре экрана и сопоставлении его размера с размером изображения того же сигнала в поверяемых участках экрана с помощью масштабной сетки, позволяющий ввести автоматизацию процессов измерений благодаря формированию изображения сигнала импульсами в виде спирали, заполняюсцей рабочую часть экрана. При этом судят о величине нелинейности путем сравнения числа линий между узловыми точками упомянутой сетки в поверяемых участках экрана. Подсчет линий ведут путем определения количества импульсов, формирующих спираль между узловыми точками масштабной сети 2.

Недостатками известного способа являются большая погрешность и относительно небольшая надежность измерения.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения нелинейности отклонения электронного луча электроннолучевой трубки, заключающемуся в отклонении электронного луча, формировании на экране изображения линий развертки и сопоставлении числа линий на разных участках экрана с помощью масштабной сетки, изображение линий развертки формируют с помощью цифрового прямоугольного растра, заполняющего рабочую часть экрана, определяют электрические координаты каждой узловой точ.ки масштабной сетки относительно начала кадровой и начала соответствующей строчной разверток, а число линий на разных участках экрана по вертикалям и горизонталям масштабной сетки определяют как разность одноименных электрических координат между узловыми точками.

На фиг. 1 показан экран ЭЛТ с наложенной на него масштабной сеткой, в узловых точках которой наложены миниатюрные оптические, датчики; на фиг. .2 - осциллограммы напряжения, поясняющие принцип работы предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Масштабная сетка, являющаяся внешним элементом по отношению к ЭЛТ, с нанесенными на ней взаимно перпендикулярными горизонтальными и вертикальными линиями (рабочее поле ЭЛТ ограничено двумя крайними горизонталями и вертикалями масштабной сетки), накладывается на экран таким образом, что центр экрана совмещается с центром масштабной сетки, а горизонталь масштабной сетки, проходящая через ее центр, располагается параллельно линии развертки временных отклоняющих пластин ЭЛТ. В точках пересечения горизонталей и вертикалей масштабной сетки установлены миниатюрные оптические датчики с заданной разрешающей способностью, обращенные к экрану ЭЛТ. Шаг между вертикальными и горазонтальными линиями масштабной сетки выбирается произвольным, но строго постоянным, что обеспечивает постоянство расстояний между узловыми точками масштабной сетки как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Шаг между горизонталями и

вертикалями масштабной сетки может выбираться и различным, но непременным условием его является строгое постоянство.

Далее, например, из левого нижнего угла в плоскости экрана ЭЛТ из точки О (фиг. 1) разворачивают снизу вверх ислева направо электронный луч трубки в цифровой прямоугольный растр на экране ее, что достигается в результате подачи на вертикально и горизонтально отклоняющиеся пластины ЭЛТ изменяющихся по линейному закону ст; пенчатых напряжений соответственно стррчной U (фиг.2а),

и кадровой } (фиг. 26) разверток.

При этом каждое последующее приращение ступенчатого напряжения кадровой и строчной разверток выбирают так, что между двумя соседними узловыми точками масштабной сетки обеспечивается заданная разрешающая способность. Так, например, если при размере ячейки масштабной сетки

lOitlO мм укладывается 100 или 200 ступеней, развертки IJ или то разрешающая способность составляет соответственно 0,1 и 0,05 мм.

В моменты времени t.

t пеt

ресечения электронным лучом узловых точек, например, соответственно по порядку г , в, в5 в микродатчиках, установленных в отмеченных точках, возникают импульсы отметки U (фиг. 2в), Уд (фиг. 2г) и Ug- (фиг.2д которые дают команды для запоминания электрических координат отмеченных точек.

Каждая точка имеет две координаты - одна координата по началу соответствующей строчной развертки, численно равная номеру ступени U в момент импульса отметки по направлению оси У соответственно для точки rk - Уг4 (Ufi, фиг. 2е); в - Ур. (U-7, фиг.2ж); в5 - УЛ( Фиг. 2з) другая координата по направлению оси X численно равна номеру ступени кадровой развертки У от точки О соответственно для точки r - , ф11г. 2и) , вЦ - фиг. 2к), в5 - XpjVU., фиг. 2д). Получение электрических координат узловых точек масштабной сетки возможно и при развертке электронного луча в прямоугольный растр дву мя линейными пилообразными напряже ниями , последующим определением вре менного интервала между интересующими точками и преобразованием его в число импульсов. Нелинейность отклонения - величина безразмерная. Согласно ГОСТ 19785- относительное значение нелинейности Н в процентах определяется по выражению v- vs;°°° где S - чувствительность к отклонению, измеренная на расстоянии, равном 25 от половины рабочей части экрана , S.j - чувствительность к отклонению, измеренная на расстоянии, равном 75 от половины рабочей части экрана. Нелинейность отклонения измеряется по осям X и У, но может измеряться в дополнительных точках экрана ЭЛТ. Определим нелинейность отклонения согласно ГОСТ 19785-7 ( фиг. считая, что масштабная сетка по го ризонтали и вертикали имеет равный шаг t (им), например по оси X по линии . . Дифференциальная чувствительнос 5, измеренная на расстоянии 25 о половины рабочей части экрана, т.е Г,-Г. выражае например, на отрезке э 4 { :лмАкак Ч / V- A/Vr4/CXr3-Xr4)K fZ где I - величина расстояния между узловыми точками X - электрические координаты Г% Г4. Гд по горизонточек Га и Гд-гд за сч тальнои линии ступеней кадровой разверт ки и (фиг. 26); маси1табный коэффициент напряжения развертки U, определяемый как частное от деления амплитудного з чения этого напряжения на число ступеней развертки дифференциальная чувствительность, измеренная на расстоянии, равном 75. от половины рабочей части, экрана, т.е. например, на отрезке г.-г . Она выражается как СХг,-Хга)Н Подставив выражение (2) и (З) в выражение (1 7 и выполнив математические преобразования, получаем ц о )-(Хг,-ХгО ;л .иХгг-Хг4() 100 Vo Но в выражении (k) - число ступеней кадровой развертки (фиг. 26) размещенное по ,-9Ризонтали между точками г- и г численно равное разности электрических координат этих точек по горизонтали, а Х(--Хр - соответственно разность электрических координат между точками г. геометрические расстояния между этими точками равны. На основании анализа выражения (4) можно заключить, что о величине нелинейности отклонения в ЭЛТ на любом участке в горизонтальном направлении можно судить путем сравнения числа линий между узловыми точками масштабной сетки в центре экрана и узловыми точками в проверяемых участках экрана по горизонтали при условии, что шаг между узловыми точками строго постоянен. По аналогии подобные рассуждения вытекают и при определении нелинейности отклонения по вертикалям (dwr. 1). Предлагаемый способ измерения нелинейности .отклонения ЭЛТ в сравнении с известным позволяет повысить точность и надежность измерения указанного параметра (причем при измерении нелинейности отклонения форма экрана несущественна, а также автоматизировать процесс измерения, значительно сократив затраты времени Формула изобретения Способ измерения нелинейности отклонения электронного луча электроннолучевой трубки, заключающийся в отклонении электронного луча, формировании на.экране изображения линий развертки и сопоставлении числа линий на разных участках экрана с помощью масштабной сетки, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности изме рения, изображение линий развертки формируют с помощью цифрового прямоугольного растра, заполняющего рабочую часть экрана, определяют электрические координаты каждой узловой точки масштабной сетки относительно начала кадровой и начала соответ78ствующей строчной разверток, а число линий на разных участках экрана по вертикалям и горизонталям масштабной сетки определяют как разность одноименных электрических координат между узловыми точками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мирский Г.Я. Радиоэлектронные измерения. М., Энергия, 1975, с. с. 132. . .2. Авторское свидетельство СССР № 661639, кл. Н 01 J 9Л2, 1979 (прототип)..