Измеритель временных интервалов

Номер патента: 328483

Автор: Самоваров

ZIP архив

Текст

328483 Союз Советскик Социалистических Республин. Кл, С 063/00дт 041 11/00 Заявлено 31.111.1970 ( 1423473118-2 киприсоединением з Приоритет ддотеитет ео делаю зоОретениА и открыти ори Совете Министров СССРДК 681.325(0 Опубликовано 02.11.1 Дата ог бликования 2, Бюллетень6 писания 27.111.1972 втоявител МЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВИ КОНАНОСЕКУНДНОГО ДИАПАЗОНАНА ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКЕ Изобретение относится к электронной измерительной технике и может найти применение в экспериментальной ядерной физике, в радио и оптоэлектронной лабораторной практике прц исследовании однократных быстро протекающих процессов.Известны измерители наносекундных временных интервалов, выполненные на электроннолучевой трубке (ЭЛТ), содержащие генератор горизонтальной (временцой) развертки, калибратор (гецератор меток времеци), генератор синхронизации, генератор импульса подсвета, блок формирования запускающих импульсов и измерительную линию задержки,Измерение временных интервалов в диапазоне 100 в 3 нсек производится визуально при помощи яркостных меток, создаваемых калибратором. Измерение временных интервалов периодических сигналов в диапазоне 0,2 - 100 нсек производится при помощи измерительной линии задержки.Измерение временных интервалов однократных процессов в диапазоне 0,2 - 100 нсек производится только фотографированием, что усложняет получение результатов измерения однократных интервалов,Для исключения процесса фотографирования кривой с экрана ЭЛТ, получения результата измерения автоматически в цифровом виде, повышения разрешающей способности прибора в предлагаемом устройстве экранЭЛТ измерителя оптически связывается сцифратором перемещения электронного луча,кодовая шкала которого выполняется на ос 5 нове волоконной оптики. При этом входныеконцы оптических волокон (световодов), образующие кодовую шкалу, вмонтированы встенку (экран) баллона трубки, а выходные - объединядотся поразрядно в жгуты и10 оптически связываются с соответствуюцдцмифотоэлектронными умножителями,На фцг. 1 дана блок-схема измерителя; нафпг, 2 - ццфратор перемещения электронного луча с десятичным кодом Грея; на фцг. 3 -15 кодовая шкала цифратора с двоичным кодомГрея.Измеритель состоит из электроннолучевойтрубки 1, генератора горизонтальной развертки 2, генератора вертикальной развертки 3,20 формирователей импульсов запуска 4, 5 калибратора б ц цпфратора перемещения электронного луча, состоящего из кодовой шкалы7, световодов 8, фотоэлектронных умцожцтелей 9 (ФЭУ), промежточного регистра 10,25 преобразователя кода Грея в двоичный код11 и цифрового индикатора 12.Генератор 2 вырабатывает пилообразноенапряжение и его выход связан с горизонтальной (временной) отклоняющей сцстс 30 мой 13. Генератор 3 вырабатывает пепепад45 50 55 60 65 напряжения илп импульс, длительность которого превышает длительность интервала развертки генератора 2. Причем скорость нарастания переднего фронта импульса или перепада напряжения генератора 3 дложна быть равной пли выше скорости нарастания переднего фронта импульса генератора 2. Выход генератора 3 связан с вертикальной (сигнальной) отклоняющей системой 14.Блок б вырабатывает одиночные калибровочные интервалы, задаваемые двумя импульсами - стартовым и стоповым. Выходы калибратора через переключатель соединены со входами соответствующих формирователейКодовая шкала цифратора 7 герметически вмонтирована в стенку баллона трубки 1 и расположена вдоль линии временной развертки. Выходные концы кодовой шкалы объединены в разрядные жгуты, которые оптически связаны с фотоэлектронными умно- жителями 9, выходы которых подключены ко входам триггеров промежуточного регистра 10, служащего в качестве промежуточного запоминающего устройства. Выходы промежуточного регистра 10 подключены к блоку 11, осуществляющему преобразование кода Грея в двоичный код. Выходы блока 11 соединены с цифровым индикатором 12.Для преобразования электрической энергии электронного луча в световую торцовые поверхности нитей световодов покрывают слоем люминофора, либо сами световоды изготавливаются пз люминесцпрующих пластмасс. Прп достаточно высокой энергии электронов нттические волокна могут быть изготовлены из стекла, в котором образуется свечение Черенкова.Принцип работы прибора основан па измерении расстояния, которое проходит электронный луч по экрану с момента запуска стартовым импульсом генератора горизонтальной развертки и до момента появления стопового импульса, Перед измерением генераторы разверток 2, 3 находятся в ждущем режиме, Регистр 10 и индикаторный блок 12 сброшены в нулевое положение, а электронный луч сфокусирован и выведен в нулевую точку - в точку А на фпг. 3, расположенную па некотором расстоянии от кодовой шкалы цпфратора, Стартовый импульс поступает па вход старт, формируется в блоке 4, а затем запускает генератор горизонтальной развертки 2. При этом электронный луч начнет перемещаться вдоль шкалы цифратора до точки В. Стоповый импульс проходит формирователь б и запускает генератор вертикальной развертки 3, связанный с сигнальной отклоняющей системой. В результате луч из точки Ь перемещается в вертикальном направлении и пересекает шкалу цифратора, возбуждая при этом люминесцирующий материал световодов, Полученный таким образом световой импульс передается по волоконным световодам на входы соответствующие ФЗУ, которые после уси 5 10 15 20 25 30 35 40 ленпя выдают электрический импульс для записи кода в регистр 10. В блоке 11 код Грея преобразуется по известной логической схеме в двоичный код, а затем поступает в индикатор 12.В результате сложения двух векторов скоростей (горизонтальный и вертикальный) луч пересекает шкалу цифратора под некоторым острым углом по отношению к направлению перемещения (см. фиг. 3). Чтобы исключить при этом неопределенность отсчета, в кодовой шкале оптические нити располагаются со сдвигом. Причем ряд нитей старшего разряда сдвигается относительно ряда младшего разряда таким образом, чтобы величина угла между линией перехода от одного числа к другому (числовой границей) и продольной шкалы равнялась углу, образованному линией горизонтальной развертки и линией пересечения шкалы цифратора. На фиг. 3 видно, что чем острее угол пересечения, тем длиннее числовая граница шкалы. С увеличением же числовой границы повышаются требован я к стабильности скоростей разверток, иначе возрастает вероятность неопределенности отсчета. Поэтому целесообразно скорость вертикальной развертки брать равной скорости горизонтально развертки или превышающей ее. В этом случае угол пересечения будет заключаться в пределах 45 - 90.Разрешающая способность измерителя зависит от скорости записи (скорости развертки) и диаметра электронного луча, В свою очередь максимальная скорость записи и мишгмальный диаметр луча ограничиваются той минимально необходимой энергией возбуждения люминофора, которая должна обеспечить регистрацию светового импульса в каждом отдельном световоде при пересечении кодовой шкалы электронным лучом. Предмет изобретения 1. Измеритель временных интервалов пико- наносекундного диапазона на электроннолучевой труоке, содержащий подсоединенные к горизонтальной и вертикальной отклоняющим системам выходы соответственно генераторов горизонтальной и вертикальной разверток, входы которых соединены с формирователями импульсов запуска, соединенные через перека очатель с калибратором, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и представления результатов измерения в цифровом виде, измеритель содержит фотоэлектронные умножители, промежуточный регистр, преобразователь кода Грея в двоичный код, цифровой индикатор, а в экран электроннолучевой трубки вмонтирована кодовая шкала цифратора перемещения электронного луча, выполненная из оптических волокон, выходные концы световодов которой объединены поразрядно и связаны с фотоэлектронными у множителями, выходы которых через промежуточный регистр и преобра328483 Старт Слеп фиг. зователь кода Грея в двоичный код подключены к цифровому индикатору.2. Измеритель по и, 1, отличающийся тем, что, с целью исключения неопределенности отсчета при пересечении лучом кодовой шкалы, световоды старшего разряда расположены со сдвигом относительно световодов младшего разряда,328483 оставитель М, ЧеренкоТехред 3. Тараненко рректор Н. Шевчен едактор Е. Гончар Типография, пр, Сапунова,Заказ 564/7 Изд.175 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и Москва, Ж.35, РаушсТираж 448 Подписное крытий при Совете Мииисгров СССР я наб., д. 45

Смотреть

Заявка

1423473

Н. А. Самоваров

МПК / Метки

МПК: G04F 10/00, G06J 3/00

Метки: временных, измеритель, интервалов

Опубликовано: 01.01.1972

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-328483-izmeritel-vremennykh-intervalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Измеритель временных интервалов</a>

Похожие патенты