Цифровой измеритель временных интервалов

Цифровой измеритель временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И И (и1875326 изовретиния

Союз Соватсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТИЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву (51)N. Кл. (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2885485/18-21

904Р 10/00 с присоединением заявки М

Веударетюныб квинтет

CCCP

60 делаи нзабретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.10,81. Бюллетень М 8g

Дата опубликования описания 25.10.81. (5З) ЮК

{088.8)

1 (72) Авторы изобретения

Р. В. Коровин и И. И. Ковтун

Ъ

1 (71) Заявитель Tel:д (54) БИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электроннолучевым осциллографам

Известен электроннолучевой осциллограф, в котором измерение длительности временных интервалов между любыми точ-. ками изображения исследуемого сигнала на экране ЭЛТ производится путем подсчета делений координатной сетки, нанесенной на экран ЭЛТ, между выбрЪнттьтми точками изображения исследуемого сигнала C1) .

Одракр. такое устройство имеет сущест- венные погрешности измерения, s частно ти иэ- за,несовершенства системы отсчета.

Известно также устройство измерения т5 длительности временных интервалов для электроннолучевых осциллографов, содержащее щфтлИутвтый, компаратор, генератор развертки, источник опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, индикатор, электроннолучевую трубку и масштабный преобразователь.

Один вход амплитудного компаратора сое

2 диней с первым входом генератора развертки и горизонтально-отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, а второй вход - с источником опорного напряжения и первым входом аналого4йиф- рового преобразователя. Выход послетйего соединен с одним из входов масштабного преобразователя, выход которого подключен ко входу индикатора. Второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преобразователя (2

Однако известное устройство имеет ограниченную точность, недостаточное быстродействие и сложно по конструкции.

Бель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений при одновременном упрощении схемы.

Эта пель достигается тем, что в устрой.с ство измерения длительностй-временных интервалов, содержащее амплитудный компаратср, генератор развертки, источник опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, индика875326 4 тор, 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, 1о выход которого подключен ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преобразователя, введены элемент

ИЛИ и дополнительный амплитудный ком- ts паратор и источник опорного напряжения, причем выход дополнительного источника опорного напряжения соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя

H O jlHHM BXO j1OM IIOIIOJIHHTeKE>HOI O BMIIJIH» 2p тудного компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом генератора развертки, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом амплитудного компарато- 2s 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, электроннолучевую трубку 9, масштабный преобразователь 10 и элемент ИЛИ

11, причем первые входы амплитудных компараторов 1 и 2 соединены с выходом генератора 3 развертки и электроннолучевой трубки 9. Hbmorrbr источников опорного напряжения 4 и 5 соединены соответ, . 45 ственно 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- SP 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, ss 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 Ux 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 trop, пока его выходное напряжение О не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соответствующеЪф первой точке. Таким образом, начальному моменту исследуемого временного интервала соответствует напряжение 0 источника опорного напряжения 4. Поскольку, в момент равенства напряжений U 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 Uy подсвечивается.

Аналогично подсвечивается вторая (конечная) точка измеряемого временного интервала. Для этого"напряжение источника

5 меняют до тех пор, пока его выходное напряжение Vg не станет равным напряжению генератора 3 развертки, соответствующему второй точке. В момент равенства напряжения "g и напряжения развертки срабатывает амплитудный компаратор 2 и сигнал с последнего через элемент ИЛИ 11 поступает на модулятор

ЭЛТ 9, подсвечивая соответствующую точ» ку осциллограммы У .

В устройстве выполняется равенство - +

1 - длительность измеряемого интервала.

Аналого-цифровой преобразователь 6 измеряет (по сигналу с блока управпния

7} разность напряжений между его входами . аu=u -04»К х

/.:

5 8753

Код, получаемый в результате преоб-, разования, поступает на масштабный преобразователь 10, где преобразуется с учетом текущей крутизны К напряжения развертки в код длительности у измеряемого интервала времени между двумя точками изображения сигнала на экране осциллографа. Коэф ицинет преобразования масштабного преобразователя 10: меняется в зависимости от значения крутизны К по .10 сигналу с генератора развертки.

Таким образом, устройство выгодно отличается от известного по целому ряду качеств.

Во-первых, устройство отличается боль- 15 шим быстродействием. Зто связано с:. тем,. что в известном устройстве при использовании одного источника опорного напряжения необходимо фиксировать раздельно наличие совпадений с источника опорного 2О напряжения и напряжения развертки. При этом фиксирование начальной точки на временном интервале требует воздействия оператора на блок управжния для последующего воссоздания в цифроаналоговом 25 преобразователе значения 0 . В прецлагаемом устройстве блок управления вы° рабатывает сигнал (после вбзйействня, оператора) только после того, как на экране электроннолучевой трубки будут за. 5Е фиксированы обе точки исследуемого временного интервала, что несомненно занимает меньше времени для измерения. Кро ме 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 45 са, в предлагаемом устройстве одновременно высвечиваются обе точки. Это позволяет более удобно контролировать правильность установки начала и конца измеряемого интервала.

В-третьих, предлагаемое устройство

50 обладает более высокой точностью измерений, так как в нем исключены погрешнос ч ти, вызываемые цифроаналоговым преобра . зованием.

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 ливен дос таточно сложнь1х блока памяти и цифроана-. логового преобразователя.

Формула изобретения цифровой измеритель временных интервалов, содержащий амплитудный компара» тор, генератор развертки, источник опорно го напряжения,: аналога-цифровой преобразователь, блок управления, индикатор, электроннолучевую трубку н масштабный преобразователь, причем один вход ам-. плитудного компаратора соединен с перв вым выходом. генератора развертки и го-, горизонтально-отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, второй входс источником опорного напряжения и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одним из входов масштабного преобразователя, подключенного ко входу индикатора, второй выход генератора развертки подключен ко второму входу масштабного преобразователя, о т л и ч а ю ш и и с ятем, что, с целью повышения точности и быстро действия измерений при одновременном упрощении, в него введены эжмент ИЛИ и дополнительные; амплитудный компаратор и источник опорного напряжения, причем выход дополнительного источника опорного напряжения соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя и одним входом дополнительного амплитудного ком паратора, второй вход которого: соединен с первым входом генератора развертки, а выход - с первым входом эжмента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом амплитудного компаратара, а выход -. с модулятором электроннолучевой трубки, третий вход аналого-цифрового преобразс вателя соединен с выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технический паспорт электроннощ чевого осциллографа С 1-49.

2. Авторское свидетельство СССР

N 586562, кл, Н 03 К 5 20, 30.12.77 (протатип).

875326

Состазнтепь А, Тимофеев

Редактор Г. Волкова Текред С. Мигунова . Корректор М. Демчук

Зайав 9329/71 . Тнраж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мосина, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаа, 4