Измеритель временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) И 1) 51) 4 С 01 К 13/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕН(57) Изобретение относиттельной технике и можетзовано в осциллографах сизмерением длительностиинтервалов. Цель изобретшение точности измеренияти временных интервалов. о,ническ(088.8)ф С 1-98. Тех НЫХ ИНТЕРВАЛОВся к измерибыть испольцифровым ременных ния - повы- длительносТриггер 41442923 поочередно подключает к входу генератора 7 развертки или выход блока 2,синхронизации, или выход блока цифровой задержки БЦЗ 3. На экране электронно-лучевой трубки 10 лрн этомформируются два изображения исследуемого сигнала; одно, Формируемоенепосредственно от синхроимпульсовдругое Формируемое с некоторой задержкой, определяемой БЦЗ 3. Совме-щая посредством БЦЗ 3 оба изображения, отсчитывают грубое значениеизмеряемого интервала в старших разрядах цифрового индикатора (ЦИ) 11.Более точное значение измеряемогоинтервала получают компенсационнымметодом с помощью пийооаналоговогопреобразователя (ЦАП) 8 ключа 12,блока 6 Формирования кода. В моменты включения задержанных развертокк второму входу тракта 9 горизонталь 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в электронно-лучевых осциллографах с цифровым измерением длительности временных интервалов Цель изобретения - повышение точности измерения длительности временных интервалов,На Фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2 диаграмма, поясняющие его работу.Измеритель содержит тракт 1 вертикального отклонения, блок 2 синхронизации, блок 3 цифровой задержки, . огриггер 4, коммутатор 5, блок 6 Фор мирования кода, генератор 7 развертки, цифроаналоговый преобразователь8 (ЦАП), тракт 9 горизонтального отклонения электронно-лучевую трубку10 (ЭЛТ), цифровой индикатор 11,ключ 12,Входы тракта 1 вертикального отклонения и блока 2 синхронизации соединены с источником исследуемого сигнала У, выход тракта 1 вертикального отклонения соединен с первым входом ЭЛТ 10, выход коммутатора 5 соединен с входом генератора развертки ного отклонения подводится выходноенапряжение ЦАП 8 и производится совмещение изображения с точностью,определяемой дискретностью ЦАП 8.Код, соответствующий выходному напряжению ЦАП 8, заносится в младшиеразряды ЦИ 11 и. определяет точноезначение измеряемого интервала. Введение в устройство БЦЗ 3, триггера4, блока 6 Формирования кода, ключа12, ЦИ 11, коммутатора 5 позволяетуменьшить погрешность измерения временных интервалов, поскольку обасовмещенных сигнала проходят черезодни и те же цепи, что исключает.погрешности за счет дрейфа усилителягоризонтального отклонения и коэфФициентов отклонения развертки. Измеритель также содержит тракт 1 вертикального отклонения. 2 ил,2, выход которого соединен с первым входом тракта 9 горизонтального отклонения выход которого соединен с вторым входом ЭЛТ, вход блока 3 цифровой задержки соединен с первым выходом блока 2 синхронизации и с вторым входом коммутатора 5, второй выход блока синхронизации соединен с счетным входом триггера 4, первыйвыход которого соединен с третьим входом коммутатора 5, второй выход блока цифровой задержки соединен с первым входом цифрового индикатора 1,1, выход блока 6 формирования кода соединен с входом ЦАП 8, второй выход блока Формирования кода соединен с вторым входом цифрового индикатора, второй выход триггера 4 соединен с управляющим входом ключа 12, включенным между выходом ЦАП 8 и вторым входом тракта 9 горизонтального отклонения, первый выход блока цифровой задержки соединен с первым входом коммутатора 5.Измеритель работает следующим образом.Исследуемый сигнал П, нормируется при помощи тракта 1 вертикального923й(д )1 1442 Составляющая погрешности совмеще 5 ния из-за толщины линии Г( д ) уменьРшается путем уменьшения ширины линий,увеличения геометрических размеровизобретения - использованием растяжки в десять раз, установкой максимально-возможной величины изображений 1 и 11 в месте их совмещения(фиг. 2 в),Погрешность совмещения, определяемая дискретностью задержки, умень 15,шается путем уменьшения дискретностизадержки запуска. Этим путем можноуменьшить величину Л до 20-50 цс. отклонения и поступает на .вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 10, Одно" временно блок синхронизации формирует импульсы синхронизации, которые поступают на первый вход коммутатора 5 и далее на вход генератора 7 развертки. Сигнал развертки усиливается при помощи тракта 9 горизонтального отклонения и поступает на горизон-. тально отклоняющие пластины ЭЛТ 10. На экране ЭЛТ формируется изображение исследуемого сигнала У. Одновременно сигналы с второго выхода блока синхронизации поступают на счетный вход триггера 4. Последний поочередно подключает к входу генератора 7 развертки или выход блока 2 синхронизации, или выход блока 3 цифровой задержки. На экране при этом20 формируют два изображения исследуемого сигнала 0 : одно - Формируемое непосредственно от синхроимпульса (Фиг. 2 а, изображение 1) и второе, Формируемое с некоторой задержкой, определяемой установкой блока 3 цифровой задержки (фиг. 2 а, изображение 11) .Измерение длительности временных интервалов производится в следующей последовательности. Пусть необходи 30 мо измерить длительность интервала Тх между точками "1" и "2" изображения 1 сигнала. Оператор органами управления осциллографа устанавливает на экране ЭЛТ изображение иссле дуемого сигнала, обеспечивающее максимальное изображение исследуемого интервала Т на экране ЭЛТ. Затемхоператор изменяет величину задержки Тдо совпадения точек "1" и "2" изображений 1 и 11 (фиг. 2 б). При этом установленная величина задержки Т равна длительности интервала Т. Погрешность измерения Вравна:иф ь А соьм ц,з + . 45 Дальнейшее уменьшение погрешности совмещения может быть достигцуто за счет измерения интервалов времени Т, не превышающих по величине 4, компенсационным методом. Это достигается при помощи ЦАП 8, ключа 12, блока 6 формирования кода. Ключ 12 работает синхронно с коммутатором 5 и управляется от триггера 4, В моменты включения задержанных разверток к второму входу тракта горизонтального отклонения подключается выход ЦАП 8, При измене - нии выходного напряжения ЦАП 8 производится перемещение изображения от задержанной развертки в пределах дискретности задержки, например, в диапазоне 0-100 нс. Благодаря этому появляется возможность измерения комс пенсационным методом с дискретностью ЯП- где П - число уровней ЦАП. При Лс=100 нс и 0=100 дискретность 1 нс.Результат измерения отображаетсяна цифровом индикаторе 11. Код, соответствующий величине задержкизаносится в старшие разряды индикатора, код ЦАП 8 - в младшие разряды.(й) с составляющей, определяемойшириной линии изображения.В реальных условиях без особых затруднений удается достичь д равно (0,2-1)Х П а = (25-100) нс;50 55 В устройстве оба совмещаемых сигнала проходят через одни и те же цепи, поэтому, исключается погрешность за счет дрейфа усилителя горизонтального отклонения. Величина задержки не зависит от длительности развертки (при измеряемых интервалах более дискретности задержки), поэтому исключается погрешность за счет погрешности коэффициентов отклонения развертки. Это обеспечивает уменьшение погрешности измерения.1442923 блока цифровой задержки соединен спервым выходом блока синхронизации ис вторым входом коммутатора, второйвыход блока синхронизации соединенс счетным входом триггера, первыйвыход которого соединен с третьимвходом коммутатора, второй выход бло.ка цифровой задержки соединен с первым входом цифрового индикатора, выход блока формирования кода соединенс входом цифроаналогового преобразователя, второй выход блока формирования кода соединен с вторым входомцифрового индикатора, второй выходтриггера соединен с управляющим входом ключа, включенным между выходомцифроаналогового преобразователя ивторым входом тракта горизонтальногоотклонения. первый выход блока цифровой задержки соединен с первымвходом коммутатора, выход которогосоединен с входом генератора развертки,. Измеритель временных интервалов, содержащий электронно-лучевую трубку, тракты вертикального и горизонтального отклонения, блок синхронизации, генератор развертки, и цифроаналоговый преобразователь, причем входы тракта вертикального отклонения и 10 блока синхронизации соединены с источником исследуемого сигнала, выход тракта вертикального отклонения соединен с первым входом электроннолучевой трубки, выход генератора развертки через тракт горизонтального отклонения соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения времен О ных интервалов, в него введены блок цифровой задержки, триггер, блок формирования кода, ключ, цифровой индикатор, коммутатор, причем вход а 81 МО 5 нт изоЬажение ЬЮ а держалиизара.юли (3(П) оймещенные пГраюаиУуй 3 мфщеннуеазоКрааавюОс йпююеииеи раапваеыю 10" Составитель В.Григорье Техред Л,Сердюкова кии Коррек Редактор Е.Папп,Пилипенк Заказ 6380/42 Тираж 772дарственноизобретенийЖ, Ра Подписное комитета СССР открытий кая наб., д. 4/5НИИПИ Г по делам13035, Моск Производственн лиграфическое предприяти Формула изобретения жгород, ул. Проектная