Устройство для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографа

(21) 4762023/ (22) 24.11,89 (46) 15.10.91. (71) Киевский съезда КПСС (72) В,Я.Чуба (53) 621.373 ( (56) Техничес эксплуатации 10 юл. МЗ институт оматики им. ХХубатенко тенко и В.В,088,8)кое описаниосциллогра и инструкция и а С - 73, 1983 во СССР, 1989.МЕРЕНИЯ ВРЕМПУЛЬСОВ НА Авторское свидетельст М 1527620, кл, 6 04 Е 13/О (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ МЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ И ЭКРАНЕ ОСЦИЛЛОГРАФА (57) Изобретение относится но-иэмерительной технике польэовано для провер генераторов, Цель иэобрете и повышение точности иэм кинформацион и может быть ис ки импульсных ния- ускорение ерений, Устрой ОСУДА Р СТ ВЕ ННЫ И КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ство содержит последовательно соединенные блок 7 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразователь 8 и цифровой индикатор 9, тест-маску 4 считывающих фотоприемников, входы которых являются входами устройства, блок 5 селекции и блок б управления. Тест-маска содержит взаимно параллельные первую, вторую равномерно квантованные линейки соответственно расположенных фотоприемников и третью линейку в составе первого и второго фотоприемников, причем первая и вторая линейки расположены на уровне 0,5 и 1,0 соответственно относительно третьей линейки, а первый и второй фотоприемники третьей линейки расположены на одной линии с первым и К-м фотоприемниками соответственно первой и второй линеек. 2 з,п, ф-лы 4 ил,Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано дпя цроверки и испытаний импульсных генераторов.Цель изобретения - ускорение и повышение точности изтлерений,На фиг. 1 представлена структурная схема реализации измерения временного сдвига импульсов; на фиг. 2 - структурная схема устройства для измерения временного сдвига: на фиг. 3 - расположение фотоприемников тест-маски; на фиг, 4 - принципиальная схема блока управления.Схема реализации измерения временного сдвига в конкретном варианте ее исполнения (фиг, 1) включает исследуемый генератор 1 импульсов, осциллограф 2 (например, типа С 1-70, ГОСТ 8,206 - 76, с.1., п.1,1) и устройство 3 для измерения временного сдвига импульсов на экране осциллографа.Устройство 3 в конкретном вариенте его исполнения (фиг, 2) включает тест-маску 4 считывающих фотоприемников, соединенные входами с выходами фотоприемников блок 5 селекции и блок 6 управления и соединенные последовательно блок 7 масштабирования, кодирующий преобразователь 8 и цифоовой индикатор 9, причем выходы блока 6 соединены с соответствугощими входами блоков 5 и 9, а выходы блока 5 - с соответствующими входами блока 7. Все блоки устройства 3 соединены между собой оптическими линиями связи, например кабелями из волоконных светонодов,Тест-маска 4 в конкретном варианте ее исполнения (фиг. 3) состоит из расположенных в одну линию вплотную друг к другу фотоприемников 10.1-10.К(первая линейка 11); фотоприемников 12.1-12,К (вторая линейка 13) и фотоприемников 14,1, 14,2 (третья линейка 15). Фотоприемные поверхности всех фотоприемников расположены в одной плоскости (фотоприемная поверхность тест-ласки), которая изображена на фиг. 3. Все три линейки взаимно параллельны, линейка 11 расположена на уровне 0,5, а линейка 13 - на уровне 1,0 от линейки 15. Фотоприемники 10.1, 12,1, 14,1 и фотоприемники 10,К, 12,К, 14,2 расположены на соответствующих линиях, перпендикулярных каждой из линеек 11, 13, 15. В качестве фотоприемников 10, 12, 14 используют, например, полированные торцы круглых волоконных световодов. В линейках 11,13 диаметр Р торцов и расстояние между их центрами (ступень ЛХ квантования) выбирают с учетол ширины О линии луча осциллографа, из условия обеспечения необходимой разрешающей способности считывания 5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 линеек.11 апример, при т)-= 0,8 мм - Р =- = (0,7-0,8) мм, ЛХ (0,9-1,0) мм, Диаметр Р торцов световодон н линейке 15 такой же, как и в линейках 11, 13. Каждая линейка ц 1 едставляет собой цпгц" из снэ 1 оцепроци цаемого материала, в которую монтирона цы располокенные нз цр м 1 й цнии ца фиксировзц ном расс 1 оя ции один от друг ого световоды, Тест-мзс;к н целом ныцолнена н виде жесткой рамки, на ю 1 орой зэкреплены указанные выше линейки, Размеры тест-маски должны соответствовать усоиям, при которых проводят испытания генераторов (ГОСТ 8.200-76, с.18, ц.3.14.4).Блок 6 управления в конкретном варианте его исполнения (фиг. 4) включает оптический вход 16, порву.о груццу оптических входов 17.1-17 К, второ г р, ццу оптических входов 18,1, 18.2,ру гцу лсч ических элементов 19.1 - 19. (К -1) ЗИЗРЕТ, первый логиче. ский элемент И 20 груцпу логических эпементо И 21,", 21, (К 2), груцпу коглмутирующих ячеек 22.1 - 22, (К), второй 23, третий 24 и четвертый 25 поические элюленты И, первый 26, второй 27 и третий 28 оптические выходы, Вход 16 соединен с одним иэ входов элсмента 25. др;ог 1 ход соединен с обьединанцмли между сбой первыми выходами гчоек 22, ных дом элемента 23 и одним из входов элемента 24, а выход - с выходом 28 блока, Вход 18.1 соединен с одним из входов элемента 20 и каждого из элементов 21, а также с другим входом элемента 24, выход которого соединен с выходом 27 блока. Вход 18,2 соединен с другим входом элемента 20, выход которого соединен с выходом 26 блока. Каждый из входон 17 соединен с прямым входол соответствующего элемента 19, иннергирующий вход каждого иэ которых подсоединен к последующему входу 17 блока, а выход - к другому входу соответствующего элемента 21, за исключением элемента 19. (К - 1), выход которого соединен с управляющим входом ячейки 22. (К - 2), Управляющий вход каждой из остальных ячеек 22 соединен с выходом элемента 19 старшей позиции, информационный вход(включая и последнюю ячейку) - с выходом соответствующего элемента 21, а второй выход - с информационным входом последующей ячейки. Второй выход ячейки 22.(К) соединен с одним из входом элемента 23, другой вход которого подсоединен к входу 17.К блока, В блоке 6 использованы элементы, в которых входы сигналов независимых переменных и выходы сигналов функции выполнены н виде, например, волоконных световодов. Все они со динены между собой цри помощи волоконных световодов, а функции оптических10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входое 16-18 и оптических выходов 26-28 выполняют, например, полированные торцы волоконных световодов, При згом, например, все входы выголнены в виде гнезд разьемцых соединений. выходы 26, 27 - в виде индикаторных источников света (выведены на лицевую панель цифрового индика 1 ора 9), выход 28 - в виде штеккера разьемного соединителя.Тест-маска 4 соединена с блоками 5 и 6 следующим образом; выходы (с вето воды) фотоприемников 14.1 и 14.2 - с входами 18.1 и 18.2 соответственно, фотоприемника 10,1 - с входом 16, фотоприемников 12,1 - 12,К - с входами 17.1 - 17.К соответственно блока 6, фотоприемников 10,2-10,К - с соответствующими (с второго по последний) входами блока 5, Блок 6 управления соединен с блоками 5 и 9 следующим образом: выходы 26 и 27 соединены с индикаторными источниками света блока 9, выход 28 - с первым входом блока 5,Измерение временного сдвига импульсов и работа устройства 3 для измерения временного сдвига импульсов на экране осциллографа осуществляются следующим образом.Органами управления осциллографа устанавливают линию развертки в нижней части экрана, Тест-маску 4 устанавливают на экране вплотную к его поверхности фоточувствительной поверхностью фотоприемников так, чтобы опорный фотоприемник 14.1 линейки 15 накрывал линию развертки у левого края экрана. Опорный фотоприемник 12,2 при этом должен накрывать линию развертки у правого края экрана. Для исключения перекоса линейки следят за тем, чтобы на индикаторном выходе 26 был световой сигнал. При этом сигнал поступает на входы элемента 20 входов 18,1 и 18.2 и затем на выход 26. Устанавливают ручку регулирования вертикального отклонения луча в среднее положение. На вход осциллографа 2 от генератора 1 (фиг. 1) подают исследуемый импульсный сигнал и наблюдают на экране осциллографа статическое изображение двух, например, парных импульсое, Плавно увеличивают амплитуду изображения сначала первого, потом второго импульсов (органами управления генератора) до момента касания вершиной первого и второго импульсов фотоприемников линейки 13 тест-маски (при этом возникает сигнал на индикаторном выходе 27). Затем плавно перемещают изображение влево до момента, когда линия фронта первого импульса накроет фотоприемник 10,1 линейки 11, и на цифровом табло индикатора 9 наблюдают числовое значение сдвига г импульсов в принятых единицах его измерения(в долях секунды),При этом блок 6 управления работает следующим образом.На входы 17 поступают потоки фотонов от фотоприемников линейки 13, которые накрываются изображением вершины первого и второго импульсов, например, на входы 17,3, 17.4 и входы 17.7-17. (К) соответственно (на фиг. 4 показано стрелками), затем на прямые входы соответствующих элементов 19.3, 19.4 и 19.7-19, (К), Сигнал с выхода элемента 19,4 (элемент 19,3 закрыт) поступает на один из входов элемента 21.4 (на другой его вход подают сигнал с входа 18,1) и с его выхода - на информационный вход ячейки 22.4. С второго выхода ячейки 22.4 сигнал подают на информационный вход последующей ячейки 22.5 и так далее - ца информационный вход этой ячейки 22, (К - 2). На управляющий вход этой ячейки через открытый элемент 19. (К - 1) поступает сигнал с входа 17. (К), который переключает информационный сигнал этой ячейки на первый выход (при этом элементы 19,7- 19,(К - 2) закрыты сигналами, поступающими с входов 17, (К - 2), 17. (К) соответственно), Таким образом, световая линия вершины первого импульса возбуждает сигнал, который "выпускается" с первого выхода ячейки 22. (К - 2) на один из входов элемента 24 сигналом, который возбуждает световая линия вершины второго импульса. На другой вход элемента 24 поступает сигнал с входа 18.1, вследствие чего на выходе элемента 24 (и на выходе 27 блока 6, а значит, и на лицевой панели блока 9) возникает сигнал, свидетельствующий о равенстве амплитуд обоих импульсов ("сигнал индикации равенства"). При перемещении первого импульса влево линия его фронта накрывает фотоприемник 10.1, при этом фотоприемник 18,1 уже не засвечен, При этом на вход 16 блока 6 поступает поток фотонов, который через логическую схему выпускает "сигнал информации равенства". Одновременно этот сигнал поступает на выход 28 через элемент 25 (на другой его вход также подается "сигнал индикации равенства") и как информационный сигнал о абсциссе точки ца фронте первого импульса (на уровне 0,5 его амплитуды) подается на первый вход блока 5 селекции, На три какие-либо других входа блока 5 поступают сигналы от фотоприемцкое 10 линейки 11, которые засвечвеются линией спада первого и линиями рента спада второго импульсов. В блоке 5 осуц;ествляется селекция ицформацоцногп сгнала обабсциссе точки на фронте второго импульса (на уровне 0,5 его аглилигуды), Таким образом нэ выходе блока 5 оозггикаст ггространствснный оптический сигнал, раоный отрезку линии развертки осциллографа, пропорциональному длительности временного сдвига импульсов. В блоке 7 этот сигнал масштабируют о соогватст оии с установленным о осциллографе коэффициентогл развертки, Полученный сигнал кодируют в блоке 8 и на цифровом табло блока 9 индицируют числовое значение оременного сдвига (о долях секунды).Формула изобретения 1. Устройстоо для измерения временных параметров импульсов на экране осциллографаа, включающсс последовательно соединенные блок масшгабиродания параметров, кодирующий ирсобраэооатель и цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорсия и повышения точности измерений, в него введена тест- маска счигыоающих фотоприемников, входы которых являются входами устройства, блок селекции и блок управления, при этом выходы фотоприемников тест-маски соединены с соответствующими входами блока управления и блока селекции, выходы блока селекции - с соотоетсгоую цими оходзми блока масштабирования иараглстроо, а выходы блока управления - с соотвегствующими управляющими входагли блока селекции и цифрового индикатора,2. Усгройстоо по п. 1, о т л и ч а к щ е ес я тем, что тест-маска содержит взаимно параллельные первую, вторую равномерно коантованные линейки соответственно расположенных фотоприемников с первого по К-й и третью линейку в составе пероого и второго фотоприемников, при этом первая и вторая линейки расположены на уровне 0,5 и 1,0 соответственно относительно третьей линейки, а первый и второй фотоприемники третьей линейки расположены 10 1 г 20 25 30 35 40 на одной линии с первым и К-м фотоприемникагли соответственно первой и гзторой линеек,3, Устройство по и. 1, от л ич а ю щеес я тем, что блок управления содержит оптический вход, первую группу из К оптических оходоо, вторую группу из двух оптических входов, первый, второй и третий оптические выходы, группу Кэлементов ЗАПРЕТ, группу Кэлементов И, группу К - 2 коммутирующих ячеек, первый, второй, третий и четвертый элементы И, при этом иряглой вход каждого элемента ЗАПРЕТ соединен с соответствующигл, а инвсргируемый вход - с последующим оптическим входом первой группы. выход, за исключением последнего элемента ЗАПРЕТ, - с одним из оходоо соответствующего элеглента И группы, обьединенные между собой другис входы элементов И которой соединены с оптическим входом, первым оптическим оходом второй группы и одним их входов первого элсглента И. другой вход которого соединен с вторым оптическим входом второй группы, а выход - с первым оптическим выходом, выход каждого элемента И группы соединен с информационным входом соотостстующсй ког;мутирующей ячейки, управляющий вход которой соединен с выходом элемеггта ЗАПРЕТ старшей позиции, а второй выход - с информационным входом последующей коммутирующей ячейки, за исключением последней. второй выход которой соединен с одним из оходоо второго элемента И, другой вход которого соединен с послсднигл оптическим входом первой группы, а выход - с объединенными между собой первыми выходами коммутирующих яч ек и одним из входов третьего и четвертого элементов И, другой вход каждого из которых соединен с оптическим входом, а оыход - с вторым и третьим оптическими выходами блока соответственно,