Цифровое измерительное осциллографическое устройство

Союз Советскик Социапистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ ц 788005(23) Приоритет -Опубликовано 15.12,80.Бюллетень Ио 4 бДата опубликования описания 1512.80(51) М. Кл. 01 й 13/20 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель(54) ЦИФРОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОИзобретение относится к измерительной технике, в частности к малогабаритным цифровым комбинированным приборам-осциллографам для измерения исследуемого сигнала одновременно его наблюдения и получения результата преобразования в цифровом виде на экране электроннолучевой трубки.Известны компактные цифровые осциллографы, используемые с цифровой приставкой 1.Такие осциллографы сложны, имеют сравнительно большие габаритные размеры и вес. Наиболее близким к предлагаемому является малогабаритный осцилЛограФ, совмещенный с цифровым мультиметром, содержащий входной буферный усилитель, входной зажим, электроннолучевую трубку, усилитель по каналу У, усилитель по каналу Х, блок управления яркостью луча, блок синхронизации и развертки луча, аналого-цифровой преобразователь, счетчик, генератор символов, переключатель,преобразователь сопротивления тока, предварительный усилитель, второй переключатель 123Недостатком известного осциллографа, совмещенного с мультиметром,является то, что такой прибор представляет собой только конструктив ное объединение приборов, но нефункциональное (он может работатьили только как осциллограф, илитолько как цифровой мультиметр).Для выполнения с новременной опера О ции наблюдения за исследуемым сигналом и измерения в цифровом виденеобходимо иметь два прибора; одиндля наблюдения (Функция осциллограФа) и один для одновременного из мерения в цифровом виде ( функцияцифрового прибора), но при этом резко снижается частотный диапазон измерения переменного напряжения.Приизмерении цифровым прибором перемен ного напряжения они имеют низкуюточность, особенно при измерениинесинусоидальных сигналов произвольной Формы, при достаточно большом искажении сигналов измерения практичес ки становятся недостоверными.Цель изобретения - расширениевоэможностей и точности измеренияпеременного напряжения.Цель достигается тем, что циф ровсе измерительное осциллографи 788 ОО 5ческое устройство, содержащее электроннсяучевую трубку, соединенную с усилителями по каналам.Х,У и блоком управления яркостью луча, входной бу ферный усилитель и входной зажим,.блоксинхронизации и развертки луча электроннолучевой трубки и последовательно соединенные аналого-цифровой переключатель, преобразователь,счетчик, генератор символов, снабжено преобразователем мгновенных значений напряжения блоком управления преобразователя мгновенных значений напряжения, коммутаторами каналов Х и У с блоком управленияпричем выход преобразователя мгновенного значения напряжения через переключатель соединен с аналогоцифровым преобразователем постоянного напряжения, а один вход соединен с выходом буферного усилителя, другой - с блоком управления, вход которого соединен с блоком синхрониза,ции и развертки луча, а выход - сблоком управления яркостью луча, коммутаторы каналов У и Х одними входами соединены с блоком управления, другими входами " с выходом генератора символов, третий вход коммутатора канала У - с выхоцом буферногоусилителя и входом преобразователя мгновенных значений напряжения, третий вход коммутатора канала Х - с блоком синхронизации и развертки луча, выходы коммутаторов соответственно соединены со входащ: усилителей по каналам У и Х, входной зажим подключен к одному из контактов переключателя, усилитель канала У соединен с одним входом блока синхрониэации и развертки луча, генератор символов выполнен только с преобразованием напряжений по каналам 40 Х и У. Ра чертеже приведена схема устройства, где 1 - входной буферный усилитель, 2 - входной зажим, 3 - элект роннолучевая трубка, 4 - канал усиления по У, 5 - канал усиления поХ, б - блок управления яркостью луча,7 - блок синхронизации и развертки луча, 8 - аналого-цифровой преобразователь напряжения, 9 - счетчик, 10 - генератор символов, 11 - преобразователь -мгновенных значений напряжения, 12 - блок управления преобразователя мгновенных значений, 13,14коммутаторы соответственно по каналам У и Х, 15 - блок управления коммутаторагщ, 16 - переключатель, 17преобразователь сопротивления, частоты тока в напряжение.Входной зажим 2 через буферный 6 Оусилитель 1 соединен с коммутатором13 и далее с усилителем 4 канала Уа также с преобразователем мгновенных значений 11 и переключателем Рода работ 16. Вход аналого-цифрового преобразователя 8 соединен с выходом преоб,:,азователя мгновенных значений 1,выход аналого-цифрового преобразовал.; 8 соединен со счетчиком 9, выход последнего с генератором символов10, имеющего два выхода У и Х, соединенных соответственно через коммута торы 13 и 14 с усилителями 4 и 5 поканалам У и Х. Одни входы коммутаторов 13 и 14 подключены к блокууправления 15, Усилитель 5 черезблок синхронизации и развертки 7связан с усилителем 4, Выход блокасинхронизации и развертки 7 соединенс блоком управления 12 преобразователя мгновенных значений 11 и черезблок управления яркостью луча 6 сэлектроннолучевой трубкой 3, Преобразователь сопротивления, частотытока 17 через переключатель рода работы 16 подключен к вхоцу аналогоцифрового преобразователя 8,Рассмотрим режим работы устройства, соответствующий изглерениюнапряжения периодического сигналаГ 1 роизвольной форглы. Переключательрода работы 16 должен быть в положении 1. Б этом случае выход преобразователя мгновенных значений 11 подключается ко входу аналого-цифровогопреобразователя 8.Исс;.едуемый периодический сигнал от входного зажигла 2через буферный усилитель 1 поступает на вход преобразователя лгновен -ного знач:ния 11 и одновременно навход коммутатора 13 усилите .; 4 каЧерез коммутатор исследуемый ягнал попадает в усилитель 4 по : аналу у и далее на электроннолучез,ю трубку 3, где производится вертикальная развертка сигнала, одновпеме; нс с усил;теля 4 сигнал посту - п;ет н блок синхронизации и разверт. кн 7 и далее в усилитель 5 по каналу Х, де гроизводится развертка сигнала по Х, .аким образом, на эк - ране электроннолучевой трубки 3 воспроизводится исследуеглый сигнал,Блок упр, вления 12 оцновременно с началом развертки исслед;емого сигнала, производимого блоком синхронизации и развертки 7, Формирует строб-импульс, Преобразователем мгновенных значений 11 производится стробирование исследуемого сигнала. Момент начала стробирования фиксируется на экране электроннолучевойз трубки 3 путем увеличения яркости той точки исследуемого сигнала, кстсрая соответствует моменту стробирования, у"еличение яркости луча осуществляют блоком управления яркостью луча б.Блок управления 12 преобразоватек мгновенных значений напряжения 11 позволяет вручную перемещать строб-импульс в любую точку исследу 788005емого сигнала с соответствующей яркостной подсветкой точки стробирования.В преобразователе мгновенных значений 11 формируется постоянное напряжение, пропорциональное мгновенному значению стробируемого сигнала, которое подается на вход аналогоцифрового преобразователя напряжения 8, на выходе последнего вырабатывается число импульсов, пропорциональное преобразуемому напряжению, Число импульсов подсчитывается счетчиком декад и далее код числа поступает в генератор символов 10, который преобразовывает код числа в напряжения,формирующие заданный символ на экране 15 электрончолучевои тРУбки. коммутаторы 13 и 14, управляемые блоком 15, включаются поочередно и соответственно коммутируют напряжение исследуемого сигнала и напряжения, формируемые генератором символов 10, подавая их на усилители 4 и 5 каналов У и Х,Благодаря особенностям структуры и принципа работы, в предложенном цифровом комбинированном приборе- осциллографе осуществляется возможность одновременного воспроизведения формы исследуемого сигнала, измерения его в цифровом виде, одновременного отображения их на экране электроннолучевой трубки, такой прибор функционально одновременно совмещает два прибора - осциллограф и цифровой комбинированный прибор. 30 Устройство позволяет измерятьпериодический сигнал практически любой произвольной формы, в пределах 4 О частотного диапазона точность измере ния не зависит от формы сигнала, т,е. по сравнению с известными приборами существенно повьпдается точность измерения особенно при сложной и искаженной форме периодического сигнала. Существенно увеличен частотный диапазон измеряемых периодических сигналов и практически ограничивается предельными возможностями преобразователя мгновенных значений напряжения. Формула изобретения Цифровое измерительное осциллографическое устройство, содержащее электроннолучевую трубку, соединенную сусилителями по каналам Х, У и блокомуправления яркостью луча, входной буферный усилитель и входной зажим, блоксинхронизации и развертки луча электроннолучевой трубки и последовательно соединенные аналого-цифровой переключатель, преобразователь, счетчик,генератор символов о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных воэмо ностей и повышения точности измерения переменногонапряжения, оно снабжено преобразователем мгновенных значений напряжения , блоком управления преобразователя мгновенных значений напряжения,коммутаторами каналов Х и У с блокомуправления, причем выход преобразователя мгновенного значения напряжения через переключатель соединен саналого-цифровым преобразователемпостоянного напряжения, а один входсоединен с выходом буферного усилителя,другой - с блоком управления, входкоторого соединен с блоком синхронизации и развертки луча а выходс блоком управления яркостью луча,коммутаторы каналов У и Х одними входами соединены с блоком управления,другими входами - с выходом генератора символов, третий вход комутатора канала У - с выходом буферногоусилителя и входом преобразователямгновенных значений напряжения, третий вход коммутатора канала Х - сблоком синхронизации и развертки луча,выходы коммутаторов соответственносоединены со входами усилителей поканалам У и Х, водойчен к одному из контактов переключателя, усилитель канала У соединен содним входом блока синхронизации иразвертки луча, генератор символоввыполнен только с преобразованиемнапряжений по каналам Х и У,Источники информации,принятые во внимание пРи экспертизе1."Электроника" 1977,Р 21, с,100,2. Зарубежная электронная техника,Деятельность фирмы "Тех".гапках",СШЛ.780005 Составитель Л.Сорокинаедактор Н.Кешеля Техред Н.Ковалева Корректор О.Ковинск 343/51Тирам 1019 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4каз Филиал ППП "Патент",г ород,ул.Проектная,4