Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа

(5 ИСАНИ БРЕТЕН ТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ло сса,Изобр ель иэобре шение скоя - п ионн рости иэмер быть использован таниях универсал в частности нуль На фиг. 1 изохема устройства ажена труктурня временны измеренг, 2 вигател быть использованрования распределве (пространствесигнала,параметров; иа ная схема нульпринципиапьнаядтабирования,инципи ал ьна фиг. 3- йства масема уст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДПЛ НЗМЕРЕН 1 ЬЧ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ НА ЭКРАНЕОСЦИЛЛОГРАФА(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке ииспытаниях универсальных осциллографов, Цель изобретения - повьппениескорости измерений. На вход осциллографа от импульсного генератора подают сигнал и на его экране получаютизображение электрического импульса,В нуль-сдвигателе линии из фотоприемников устанавливают фоточувствительной поверхностью вплотную к экрану параллельно линии развертки осциллографа, пересекая изображение тение относится к информа мерительной технике и мож при поверке и испь ных осциллограФов, сдвигатель может в устройстве кодиенного в пространс ного) оптического импульса на уровне 0,5 его амплитуды. В световодах двух фотоприемников, которые случайно совпали с видимым следом на экране, возникают потоки фотонов. Поскольку в общем случае каждый из указанных фотоприемников имеет координату, не равную нулю, сформированный пространственный сигнал автоматически сдвигается до совмещения его крайней точки с меньшей координатой с точкой, координата которой равна нулю, Сигнал на выходе нуль-сдвигателя равен сигналу иа его входе. В устройстве масатабироважя сигнал с нуль-сдвигателя вводят посредством его входного квантируидего устройства, которое оптически контактирует с линейкой выходов. В этом устройстве осуществляют линейное преобразование в М раз измеряемого пространственного сигнала. М по чисвому значению равен коэффициенту Ы.ртки осциллографа, Нуль-сдвиганеобходим для реализации уства измерения временных параметр , кроме того, может Сыть использован в устройстве селекции параметров рассогласования исследуемого про 1527620Структурная схема осциллографического устройства для измерения временных параметров (фиг. 1) содержитуниверсальный осциллограф 1, нульсдвигатель 2, блок 3 масштабированияпараметров исследуемых процессов,кодируеиюй преобразователь 4 и световодный цифровой индикатор 5, которыесоединены последовательно с помощью 10оптических линий связи, напримерсветоводных волоконных кабелей,Нуль-сдвигатель пространственногооптического сигнала (фиг. 2) включает в себя линейку точечных фотоприеьг. 15ников 6;, первую группу логическихэлементов ЗАПРЕТ 7,; и логическихэлементов И 8. вторую группу логических элементов ЗАПРЕТ 7и логических элементов И 3 11третью группу логических элементов ЗАПРЕТ 7(; 1 и логических элементовИ 3 1, ц, (д)-ю группу иэ двухлогических элементов ЗАПРЕТ 7 1и двух логических элементов И 81,-11, 25группу логических элементов И 91;,)логический элемент И 10, гнездо оптического входа 11, источник 12 свето-вого потока и линейку оптических выходов 13 Расстояние между двумя соседними фотоприемниками 6; и двумясоседними выходами 13; (ступень квантования 1),х) одинаково и соответствует требуемой разрешающей способности (точности) измерения временныхпараметров.35В каждой группе, за исключениемгруппы элементов 9 И, элемеиты объединены по два (элемент ЗАПРЕТ 7 иэлемент И 3), входы их соединены параллельно, при этом инвертируеийвход всех элементов ЗАПРЕТ первойгруппы подключен к выходу фотоприемника 6, с нулевой координатой, а другой вход каждого из этих элементовсоединен с выходом соответствующегофотоприемника. Выходы элементов И 8всех групп соединены с соответствующими оптическими выходами 13 нульсдвигателя, а выходы элементов ЗАПРЕТ 7 каждой группы соответственносоединены с входом элементов ЗАПРЕТ 7последующей группы, эа исключениемэлементов от 7 , до 7 1;,1 выходкоторых соединен с одним входом соответствующего элемента И 9, и элемента 711, выход которого соединенс одним входом элемента И 10. Другойвход элемента И 10 подключен к выходу элемента 911, а его выход - коптическому выходу 131. Другой входэлементов И 9 соединен с выходом 13к которому подключено гнездо оптического входа 11, находящееся в оптическом контакте с источником 12 потокафотонов,Устройство масштабирования (фиг,3)состоит из входного квантующего устройства 14 и трансформатора 15 пространственного оптического сигнала, которые соответственно соединены последовательно с помощью оптических линий 16, например круглых волоконныхсветоводов, и соединителя 17 (например, разъемного). Функции фотоприемников квантующего устройства 14 вы"полняют полированные торцы световодов 16,О,16ц, расположенныена расстоянии 13 друг от друга (ступень квантования б х), а функции точечных источников света трансформато"ра 15 - полированные торцы световодов 1616 , расположенныена расстоянии 19 друг от друга, Конструктивно устройство 14 и трансформатор 15 выполнены в виде светонепроницаемой планки, на которой жестко закреплены расположенные на прямой линии волоконные световоды с полированными торцами. Разъемный соединитель 17 состоит из разъемных волоконных штекеров, соединяющих междусобой каждую пару волокон )бя и 16Кодирующий преобразователь содержит линейку точечных Фотоприемников,выходы которых оптически связаны свходами соответствующих элементов ИЖпервой и второй групп, селекторы сигналов, одни входы которых являютсявходом устройства, и элемент ИЛИ,выход которого подключен к другомувходу соответствующего селектора сигналов, а также третью группу элементов ИЛИ, входы которых соединены свыходами соответствующих элементов)Ц 1 И второй группы, и четвертую группу элементов ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующихэлементов второй группы, а выходысоединены с входами элементов ИЛИ,при этом соответствующие элементыИЛИ первой и третьей групп последовательно соединены между србой, авыходы последних элементов ИЛИ первой и третьей групп подключены квходам соответствующих селекторовсигналов,5 15Световодный цифровой индикаторсостоит из 1( световодных элементовиндикации (К - количество разрядовиндикатора). Элемент индикации содержит волоконные оптические выводы,каждый из которых соответственно соединен с сегментными световодами, образующими изображения цифр от 0 до 9.Устройство для измерения временных параметров импульсов на экранеосциллографа, например длительностиьо электрического импульса на уровне 0,5 его амплитуды, работает следующим образом,На вход осциллографа 1 от импульсного генератора (не показан) подаютсигнал и на его экране получают изображение электрического импульса,В нуль-сдвигателе 2 линейку фотоприемников 6 устанавливают фоточувствительной поверхностью вплотную к экрану параллельно линии развертки осциллографа, пересекая изображение импульса на уровне 0,5 его амплитуды.В световодах двух Фотоприемников,которые случайно совпали с видимымследом на экране, (например, 6 и 6)возникают потоки фотонов, т,е, распределенный в пространстве оптическийсигнал, величина (расстояние междуосвещенными Фотоприемниками) которогопропорциональна измеряемому интервалувремени. Поскольку в общем случаекаждый иэ укаэанных Фотоприемниковимеет координату, не равную нулю,сформированный пространственный сигнал автоматически сдвигается до совмещения его крайней точки с меньшейкоординатой с точкой, координата которой равна нулю (выход 13), следующим образом, Путем коммутации этихпотоков в элементах 7, , 7 9 ,71,Ф, 7и 3 зна выходе элемента8создают поток фотонов и подаютего на выход 13. В случае, например,когда изображение импульса накрываетФотоприемники 6 и 6, возникающий всоответствующих ии световодах потокпутем коммутации в элементе 8, подают на выход 13Сигнал на выходенуль-сдвигателя (поток фотонов в выходных световодах 136 и 13) равенсигналу на его входе (т.е. 2 6,Х).В устройство 3 масштабированиясигнал с нуль-сдвигателя вводят посредством его входного квантующего устройства 14, которое оптическиконтактирует с линейкой выходов 13, 27620 45 50 55 1 О 15 20 25 30 35 40 причем выход 13 О совмещен с Фотоприемным торцом световода 16 ц . В этомустройстве осуществляют линейное преобразование в М раз измеряемого пространственного сигнала (координатывыхода 13 ), М по числовому значениюравно коэФФициенту е развертки осциллографа. Величина х входногогсигнала устройства 3 масштабирования(координата соответствующегб выходу13 Фотоприемника квантующего устройства 14, например торца световода 16) ранна, например 10 мм, величина х выходного сигнала устройства 3 при этом (координата источника света - торца световода 16 щ ) вслучае применения, например, устройства масштабирования с коэффициентомМ=5 (при М, 5 мс/мм) равна хфх ММ50,0 мм, Это значение координаты хсоответствует значению 50,0 мс измеряемого осциллографическим устройством интервала времени со,лВ кодирующий преобразователь 4сигнал х " вводят посредством его линейки точечных Фотоприемников и преобразуют в многоразрядный оптическийединично-десятичный код путем коммутации потока Фотонов этого сигнала,всоответствующих элементах ИЛИ.,В индикаторе 5 осуществляют индикацию измеренного значения интервала(,в каждом разряде единично-десятичного кода, вводимого в индикаториз преобразователя 4.Нуль-сдвигатель необходим для реализации устройства измерения временных параметров. 1(роме того, нульсдвигатель может быть использован вустройстве селекции параметров рассогласования исследуемого процесса. Формула изобретения Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа, содержащее линейку иэ точечных фотоприемников, расположенных на прямой линии на одинаковом расстоянии друг от друга, блок масштабирования, выход которого оптически связан через кодирующий преобразователь с входом оптического индикатора, отличающее с я тем, что, с целью повышения скорости измерений, в него введен нуль-сдвига- тель, входы которого оптически связаны с Фотоприемниками, а выходы - с1527620 ЪФИ. 86Составитель Т.Ишковадактор И. Дербак Техред А. Кравчук ектор Т.Малец Закаэ 7510/52 Тираж ЗЬЗ ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Проиэводствен входами блока масштабирования, приэтом нуль-сдвигатель содержит и 1,р. - 1 групп по -и+1 пар оптическихэлементов И и ЗАПРЕТ в каждой группе,-1 оптических элементов И, дополнительный оптический элемент И, 1. ин -формационных оптических входов и выходов соответственно, нулевой вход,нулевой выход и дополнительный оптический вход с источником света, приэтом нулевой оптический вход подключен к первым входам элементов И иинвертирующим входам элементов ЗАПРЕТ первой группы, вторые входы которых попарно объединены и подсоединены к соответствующим информационным оптическим входам, выходы первыхэлементов ЗАПРЕТ каждой группы подключены к первым входам элементов И,вторые входы которых объединены исоединены с дополнительным оптическим входом и пулевым оптическим выходом, выходы 1.-х элементов ЗАПРЕТкаждой группы, начиная с второго,подключены к первым входам (1.-1)-хэлементов И и ЗАПРЕТ последующей группы, вторые и инвертирующие входы которых объединены и соединены с выходами соответствующих элементов И,выходы 1-х элементов И каждой группы,начиная с второго, объединены и соединены с соответствующим оптическимвыходом, выход последнего элемента Иподключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу второгоэлемента ЗАПРЕТ последней группы, авыход - к первому оптическому выходу