Способ коррекции погрешностей развертки осциллографа

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронной осциллографии . Целью изобретения является автоматизация процесса коррекции погрешностей крутизны пилообразного напряжения развертки (ПНР) и повышение точности коррекции. Для достижения поставленной цепи способ предусматривает выполнение части операций согласно алгоритму, блок-схема которого приводится в описании изобретения . Устройство, реализующее способ , содержит генератор 1 ПНР осхщллографа, анапоговьй компаратор 2, iцифроанапоговый преобразователь 3, микропроцессорный блок 4, D-триггер 5, генератор 6 калибрационных сигналов . Алгоритм функционирования устройства обеспечивает определение коэффициента коррекции (КК) после перебора практически всех возможных значений опорного напряжения,формируемого микропроцессорным блоком 4. Коррекция погрешностей осуществляется при поступлении исследуемых сигналов путем умножения в блоке 4 измеренной длительности на соответствуннций КК. Вычисление КК крутизны ПНР происходит за 2N периодов развертки , что значительно сокращает его время определения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„, 1241128 А1

15п4 «1 R

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3760746/24-21 (22) 06. 07. 84 (46) 30. 06. 86. Бюл. У 24 (72) А.И.Федоренчик и В.К.Шапиро (53) 621,317.755(088.8) (56) Техническое описание осциллографа вычислительного стробоскопического прецизионного С9-9, СССР, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 993160, кл. G 01.R 29/02, 1981.

Техническое описайие универсального осциллографа С1-91/7, СССР, 1981. (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ

РАЗВЕРТКИ ОСЦИЛЛОГРАФА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронной осциллографии. Целью изобретения является автоматизация процесса коррекции погрешностей крутизны пилообразного напряжения развертки (ПНР) и повышение точности коррекции. Для достижения поставленной цели способ пре"

Лусматривает выполнение части операций согласно алгоритму, блок-схема которого приводится в описании изобретения. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 ПНР осциллографа, аналоговый компаратор 2, цифроаналоговый преобразователь 3, микропроцессорный блок 4, D-триггер

5, генератор 6 калибрационных сигналов. Алгоритм функционирования устройства обеспечивает определение коэффициента коррекции (КК) после перебора практически всех возможных значений опорного напряжения,формируемого микропроцессорным блоком

4. Коррекция погрешностей осуществляется при поступлении исследуемых сигналов путем умножения в блоке 4 измеренной длительности на соответствующий КК. Вычисление КК крутизны

ПНР происходит за 2N периодов развертки, что значительно сокращает его время определения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1241128

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронной осциллографии.

Целью изобретения является автоматизация процесса коррекции погрешностей крутизны пилообразного напряжения развертки и повышение точности коррекции.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фйг. 2 и 3 — временные диаграммы, на фиг. 4 — блок †схе алгоритма поразрядного приближения.

Устройство состоит из генератора

1 пилообразного напряжения развертки осциллографа, аналогового компаратора 2, цифроаналогового преобразователя 3, микропроцессорного блока 4, D-триггера 5 и генератора 6 калибрационньгх сигналов.

Генератор 1 пилообразного напряжения выполнен на интегральной схеме (ИС) частотного применения (аналогичной интегральному генератору развертки осциллографа 2465 фирмы

Tektronix США). В качестве аналогового компаратора 2 использована

ИС 521 САЗ, а в качестве цифроаналогового преобразователя 3 — ИС 572

IIA 2. Микропроцессорный блок 4 выпол нен на базе микропроцессорного комплекта БИС серии 580. В качестве

D-триггера 5 используется ИС 133 ТМ2, а генератора 6 калибрационных сигналов — БИС 580ВИ53.

Способ реализуется следующим образом.

При функционировании устройства в рамках п. 1 формулы изобретения запуск генератора 1 пилообразного напряжения синхронизируется калибрационным сигналом Uz (фиг. 2), формируемым генератором 6. Частота калибрационного сигнала на выходе генератора 6 устанавливается под управлением микропроцессорного блока 4 такой, чтобы за время прямого хода на— пряжения развертки U, формируемого генератора 1, на экране осциллографа отображались 1,5-2,0 периода калибрационного сигнала. Цифроаналоговый преобразователь 3, также управляемый микропроцессорным блоком 4, формирует монотонно нарастающие опорные напряжения U U,..., U с достаточно малым шагом b U = U„,/2, где

50

5

U — динамический диапазон напряжения развертки на выходе генератора 1, N — число разрядов цифроаналогового преобразователя 3. При этом увеличение опорного напряжения на величину

ЬП производится в промежутках между

I запусками развертки во время восстановления генератора 1 и затем поддерживается постоянным в течение как минимум одного периода пилообразного напряжения на выходе генератора 1.

Компаратор 2, на входы которого поступает пилообразное напряжение развертки с выхода генератора 1 и опорное напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 3 в момент сравнения этих напряжений формирует импульс, синхронизирующий запись информации в .D-триггер 5. Поскольку на информационный вход D-триггера 5 поступает калибрационный сигнал с выхода генератора 6, значение этого

1сигнала ("0" или "1") в момент сравнения напряжения с опорным напряжением фиксируется (запоминается) в D-триггере 5. Так как опорное напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 3 последовательно принимает все возможные значения от

0 до U,,в D-триггере 5 фиксируются в моменты времени С, С,,..., С,„ все возможные значения калибрационного сигнала, отображаемого на экране осциллографа. Микропроцессорный блок

4 анализирует состояние D-триггера 5, в которое он устанавливается после каждого запуска развертки при каждом из значений опорного напряжения U, U,,......,,U„ ° Из всего диапазона формируемых цифроаналоговым преобразователем 3 опорных напряжений микропроцессорный блок 4 выбирает и запоминает величины двух опорных напряжений U+„ v U< при которых происходит переключение D-триггера 5 из состояния "0" в состояние "1" (или наоборот) и которые равны мгновенным значениям напряжения развертки, соответствующим фронтам (или спадам) импульсов на одном периоде калибрационного сигнала на экране осциллографа. Далее микропроцессорный блок

4 вычисляет измеренное значение периода калибрационного сигнала

Т

S где S — заданная крутизна пилообразного напряжения развертки, и коэф1241128 фициент коррекции крутизны напряжения развертки как отношение истинного (Т@) и измеренного (Т) периодов калибрационного сигнала К = То /Т.

Описанный алгоритм функционирования устройства обеспечивает определение коэффициента коррекции после перебора практически всех возможных значений U<, П,..., П„,опорного напряжения и требует формирования 2 периодов напряжения развертки на выходе. Коррекция погрешностей осуществляется при поступлении исследуемых сигналов путем умножения в блоке

4 измеренной длительности на соответствующий коэффициент коррекции, При функционировании устройства в рамках п. 2 формулы изобретения напряжения У,и Б определяются по ал" горитму поразрядного приближения к фронту (спаду) калибрационного сигнала, который обеспечивается соответствующим программным обеспечением микропроцессорного блока 4.

При определении коэффициента кор"

° рекции на заданной скорости развертки (при заданной крутизне пилообразного напряжения на выходе генерато" ра 1) микропроцессорный блок 4 устанавливает частоту генератора 6 калибрационных сигналов такой, чтобы на экране осциллографа отображались, например, два периода калибрационного сигнала. При этом для определения значении измеренного периода ,Т выбирается период калибрационного сигнала, симметрично расположенный относительно вертикальной оси экрана осциллографа, т.е. априорно известно, что один из фронтов этого периода расположен в левой половине экрана, а другой — в правой, что однозначно определяет значения старшего разряда цифроаналогового преобразователя 3 в кодах напряжений Ц, и П ("О" и

"1" соответственно). Определение зна чений остальных разрядов кодов напряжений,Ц, и Ц производится следующим образом: самый старший разряд, значение которого еще не определено, устанавливается в состояние "1", а все младшие — в состояыие "О".

Если при таком коде на входах цифроаналогового преобразователя 3 в

0-триггере 5 записывается ".О", т.е. пилообразное напряжение развертки сравнивается с опорным напряжением до прихода фронта калибрационного сигнала, в обрабатываемом разряде фиксируется "1". Если в D-триггере

5 записывается "1", т.е. сравнение происходит после прихода фронта калибрационного сигнала, обрабатываемый разряд сбрасывается в состояние

"О". Аналогичным образом последовательно обрабатываются все остальные разряды кодов напряжений У, и U z вплоть до самого младшего.

Описанный алгоритм позволяет определить напряжение ц,р,и 0< ивычислить коэффициент за 2 К периодов развертки, т. е. значительно сократить время определе йя коэффициента коррекции.

Формула изобретения

1. Способ коррекции погрешностей развертки осциллографа, заключающийся в синхронизации запуска раэверт20 ки калибрационным сигналом, измерении осциллографом периода этого сигнала, вычислении коэффициента коррекции как отношения измеренной и истин2 ной величин периода калибрационного сигнала и определении длительности исследуемых сигналов как произведения измеренной длительности и коэффициента коррекции, о т л и ч а ю30 шийся тем что, с целью автомаУ тизации процесса коррекции погрешностей крутизны пилообразного напряжения развертки и повышения точности коррекции, сравнивают периодически пилообразное напряжение развертки во время отображения калибрационного сигнала на экране осциллографа с опорным напряжением, ступенчато нарастающим в промежутках между запусками развертки, фиксируют значение

40 калибрационного сигнала в момент сравнения напряжения развертки с опорным напряжением, запоминают в моменты перехода фиксируемого значения калибрационного сигнала из одного значения в другое величины двух смежных опорных напряжений, соответствующих фронтам (или спадам) импульсов на одном периоде калибрационного сигнала, и определяют измеренное значение периода калибрационного сигнала как отношение разности этих напряжений к крутизне пилообразного напряжения развертки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю55 шийся тем, что изменение опорного напряжения осуществляют поразрядным приближением к фронту (спаду) импульсов калибрационного сигнала.

1241128

1241128

1241128

Составитель В. Лившиц

Редактор А. Лежнина Техред Л.Олейник Корректор С. Черни

Закае 3482/38 Тирам 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4