Цифровой измеритель временных интервалов

ОП ИСАКИИизовретинияК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТИЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик и 1875326(22) Заявлено 28,02,80 (21) 2885485/184 Р 10/00 рисоелинениен заявки М еударетнкнныВ квинтет СССР ю делаи нзвбретеннй н открытнй(71) Заявитель 51 ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРИНТЕРВАЛОВ но че вр устройИзобретение относится к измеритепь- диней с первым входом генератора разй технике, в частности к электроннолу- вертки и горизонтально-отклоняющимивым осциллографам пластинами электроннолучевой трубки, а Известен электроннолучевой осцилло- второй вход - с источником опорного наф, в котором измерение длительности, пряжения и первым входом аналогоцифеменных интервалов между любыми точ-. ф рового преобразователя. Выход последнего ками изображения исследуемого сигнала соединен с одним из входов масштабного на экране ЭЛТ производится путем под- преобразователя, выход которого подвпосчета делений координатной сетки, нане- чен ко входу индикатора. Второй выход сенной на экран ЭЛТ, между выбрЪнттымигенератора развертки подключен ко втэ 10точками изображения исследуемого сигна- рому входу масштабного преобразователа Г 11 ля ХОнако; такое устройство имеет сущест-Однако известное устройство имеет венные погрешности измерения, в частно ограниченную точность, недостаточное ти из-оа,несовершенства системы отсчета. быстродействие и сложно по конструкции.Известно также устройство измерения Цель изобретения - повышение точносФдлитепьности временных интервалов для ти и быстродействия измерений при одно- электроннолучевых осциллографов, содержа- временном упрощении схемы,щее аф 0 МФутщый. компаратор, генераторЭта цель достигается тем, что в развертки, источник опорного напряжения, ство измерения длительйостйвреме аналого-цифровой преобразователь, блок интервалов, содержащее амплитудный комуправления, индикатор, электроннолучевуто паратср, генератор развертки, источник трубку и масштабный преобразователь, . опорного напряжения, аналого-пифровой Один вход амплитудного компаратора сое преобразователь, блок управления, индикатор, электроннолучевую трубку и масштабный преобразователь, причем один вход амппитудного компаратора соединен с первым выходом генератора развертки и горизонтально-отклоняющими пластинами 5 электроннолучевой трубки, второй входс источником опорного напряжения и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразователя, 10 выход которого подключен ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преобразователя, введены элемент ИЛИ и дополнительный амплитудный ком паратор и источник опорного напряжения, причем выход дополнительного источника опорного напряжения соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и одним входом дополнительного ампли О тудного компаратора, второй вход которого соединен с первым вь 1 ходом генератора развертки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом амплитудного компарато ра, а выход с модулятором электроннолучевой трубки, третий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока управления.На чертеже представлена функциональная схема цифрового измерителя временных интервалов дпя электроннолучевых осциллографов.Цифровой измеритель включает в себя амплитудные компараторы 1 и 2, генератор 3 развертки, источники 4 и 5 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 6, бпок 7 управления, индикатор 8, электроннолучевуютрубку 9, масштабный преобразователь 10 и элемент ИЛИ40 11, причем первые входы амплитудных компараторов 1 и 2 соединены с выходом генератора 3 развертки и электроннолучевой трубки 9. Выходы источников опорного напряжения 4 и 5 соединены соответ,-. 45 ствеино с амплитудными компараторами 1 и 2 и соответствующими входами ана,лого-цифрового, преобразователя 6, третий вход которого соединен с блоком 7 управ ления, Выход аналого-цифрового преобра зователя 6 через масштабный преобразователь 10 соединен с индикатором 8.Выходы амплитудных компараторов 1 и 2 через элемент ИЛИ 11 соединены с модулятором электроннолучевой трубки 9, 55 а второй выход генератора развертки 3 соединен со вторым входом масштабного преобразователя 10. цифровой измеритель работает следую- щим образом.В исходном состоянии генератор 3 развертки формирует пилообразные импуль-. сы напряжения горизонтальной развертки, поддерживающие изображения исследуемого сигнала О на экране ЭЛТ осциллографа.Для измерения длительности интервала времени между двумя определенными точками на изображении исспедуемого сигнала Оу производят подсвет по яркос- ти тех точек йзображения, которые. соответствуют моментам начала и конца исследуемого временного интервала. Подсвет производится при помощи источников опорного напряжения 4, 5 и компаратов 1 и 2. Для подсвета первой точки изменяют напряжение источника 4 до тех пор, пока его выходное напряжение 01 не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соответствующеЪф первой точке. Таким образом, начальному моменту исследуемого временного интервала соответствует напряжение О источника опорного напряжения 4. Поскольку, в момент равенства напряжений О источника опорного напряжения 4 и пилообразного импульса развертки, срабаты-. вает амплитудный компаратор 1, то сигнал с последнего поступает через элемент ИЛИ 11 на модулятор ЭЛТ 9 и соответствующая точка осциллограммы 0 подсвечивается.Аналогично подсвечивается вторая (конечная) точка измеряемого временного интервала. Для этого"напряжение источника б меняют до тех пор, пока его выходное напряжение 01 не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соответствующему второй точке. В момент равенства напряжения ф и напряжения развертки срабатывает амплитудный компаратор 2 и сигнал с последнего через эле- мент ИЛИ 11 поступает намодулятор ЭЛТ 9, подсвечивая соответствующую точ ку осциллограммы У .В устройстве выполняется равенствоОфО+К Хгде К - постоянныв коэффициент, характеризующий крутизну напряженияразвертки;1 - длительность измеряемого интервала.Аналого-цифровой преобразователь 6 измеряет (по сигналу с блока управления 7) разность напряжений между его входами/,:45 8753Код, получаемый в результате преоб-, разования, поступает на масштабный преобразователь 10, где преобразуется с учетом текущей крутизны К напряжения развертки в код длительности у измеряемо- з го интервала времени между двумя точка-ми изображения сигнала на экране осциллографа. Коэфицинет преобразования масштабного преобразователя 10: меняется в зависимости от значения крутизны К по .1 О сигналу с генератора разверткиТаким образом, устройство выгодно отличается от известного по целому ряду качеств.Во-первых, устройство отличается боль шим быстродействием. Этосвязано с тем,. что в известном устройстве при использовании одного источника опорного напряжения необходимо фиксировать раздельно наличие совпадений с источника опорного 2 о напряжения и напряжения развертки. При этом фиксирование начальной точки на временном интервале требует воздействия оператора на блок управжния для последующего воссоздания в цифроаналоговом 2 Б преобразователе значения О . В прецлагаемом устройстве блок управления вы рабатывает сигнал (после вбзйействия, оператора) только после того, как на экране электроннолучевой трубки будут за." зо фиксированы обе точки исследуемого временного интервала, что несомненно занимает меньше времени для измерения. Кроме того, повторное измерение временного интервала в известном устройстве требу-. ет раздельного фиксирования начальных. и конечных точек процесса. А в предлагаемом устройстве достаточно изменить положение на осциллограмме с одной из точек и устройство, готово к измерению.Во-вторых, предлагаемое устройство обладает несколько большим удобством в , использовании, так как в отличие от из вестного, где одновременно высвечивается лишь одна точка исследуемого процес 5 са, в предлагаемом устройстве одновременно высвечиваются обе точки. Это позволяет более удобно контролировать правильность установки начала и конца измеряемого интервала.В-третьих, предлагаемое устройство50 обладает более высокой точностью измерений, так как в нем исключены погрешносч ти, вызываемые цифроаналоговым преобразованием. М 6, И наконец, предлагаемое, устройство является более простым по своей конструкции, так как хотя в него и добавлены источник опорного напряжения, амплитудный компаратор и эжмент ИЛИ, он лишен дос таточно сложнь 1 х блока памяти и цифроана-. логового преобразователя.формула изобретенияЦифровой измеритель временных интервалов, содержащий амплитудный компаратор, генератор развертки, источник опорного напряжения,:аналого-цифровой преобразователь, блок управления, индикатор,электроннолучевую трубку и масштабныйпреобразователь, причем один вход ам-плитудного компаратора соединен с перввым выходом. генератора развертки и го-,горизонтально-отклоняющими пластинамиэлектроннолучевой трубки , второй входс источником опорного напряжения и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с однимиз входов масштабного преобразователя,подключенного ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преоб-разователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью повышения точности и быстродействия измерений при одновременном упрощении, в него введены эжмент ИЛИ идополнительные; амплитудный компаратори источник опорного напряжения, причемвыход дополнительного источника опорногонапряжения соединен со вторым входоманалогоцифрового преобразователя и однимвходом дополнительного амплитудного компаратора, второй вход которого: соединенс первым входом генерагора развертки,а выход - с первым входом эжмента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходомамплитудного компаратора, а выход -. смодулятором электроннолучевой трубки,третий вход аналого-цифрового преобразвателя соединен с выходом блока управжния,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технический паспорт электроннощчевого осциллографа С 1-49.2. Авторское свидетельство СССРЖ 586562, кл, Н 03 К 5/20, 30.12.77878326 Состаиитель А, ТивуТе 3 сред С ЯИГуцоаа ектор М. Яем дейтор Г. 9329/71, Тираж 480 ВНИИПИ Государственного комит но делам изобретений и откры 113038, Мосвза, Ж, Раушскаи