Светолучевой осциллограф

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (g1) 4 G 01 R 13/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ци poku дли7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854263/24-21 (22) 15.11.84 (46) 23.06.87. Бюл. М 23 (72) В.Ф.Арховский, А.Ф.Холомьев и Т.В.Шумачева (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 700841, кл. G 01 R 13/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 913263, кл. G 01 R 13/14, 1982. (54) СВЕТОЛУЧЕВОИ ОСЦИЛЛОГРАФ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано для записи аналоговых и кодовых сигналов в ин@ормационноизмерительных системах. Целью изобретения является повышение точности считывания аналоговой информации при сохранении цифровой записи кодовых игналов, что приводит к обеспечению

131 наглядности представления записанных аналоговых сигналов, их оперативной обработке, к. сокращению расхода фотоматериала и исключению градуировки аналоговых каналов. Устройство содержит оптическую систему 1, блок вибраторов 2, лентопротяжный механизм 3, делитель частоты 4, синхронизатор времени 5, задающий генератор 6, преобразователь 7 кода, программный блок

8918

8, пульт набора паспорта 9, блок оцифровки IO. Для достижения поставленной цели введены аналоговый коммута- тор II с m+5 входами, элементы ИЛИ 12, 13, элемент HE 14, блок выборки и хранения 15, блок элементов 2И-ИЛИ

l6, дешифратор 17, сдвигающий регистр 18, счетчики 19, 20, триггеры

21,22,элемент И23,сумматор 24 и образованы новые функциональные cBязи 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для записи аналоговых и кодовых сигналов в .информационно-измерительных системах.

Целью изобретения является повышение точности считывания аналоговой информации при сохранении цифровой записи кодовых сигналов, что приводит к обеспечению наглядности представления записанных аналоговых сигналов, их оперативной обработке, к сокращению расхода фотоматериала и исключению градуировки аналоговых каналов.

На фиг.l представлена структурная схема светолучевого осциллографа; на фиг.2 — временные диаграммы формы записи аналоговых и кодовых сигналов на фотоноситель и выходных сигналов блоков устройства; на фиг.3 — схема программного блока.

Светолучевой осциллограф содержит последовательно соединенные оптическую систему I, блок 2 вибраторов и лентопротяжный механизм 3, выход которого подключен к входу управления делителя 4 частоты, синхронизатор 5 времени, первый выход которого подключен к входу оптической системы 1, задающий генератор 6 с входом,внешнего запуска и выходом, соединенным с тактовыми входами делителя 4 частоты и синхронизатора 5 времени, преобразователь 7 кода, вход которого соединен с управляющим входом устройства, а выход которого соединен с вторым входом программного блока

f5

2

8, третий вход которого подключен к пульту 9 набора паспорта, а второй вход — к первому выходу синхронизатора 5, блок IO оцифровки, аналоговый коммутатор Il с m+5 входами, первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13, элемент НЕ 14, блок 15 выборки и хранения, блок 16 элементов 2И-ИЛИ, дешифратор 17, сдвигающий регистр 18, первый и второй счетчики .19 и 20, первый и второй триггеры 21 и 22, элемент И 23 и сумматор 24. Выход сумматора 24 соединен с информационным входом блока 2 вибраторов, первый вход — с входами устройства через последовательно включенные аналоговый коммутатор 11 и блок 15 выборки и хранения, а второй вход — с выходом блока 10 оцифровки. Информационные входы блока 10 соединены с выходами „ ! блока 16, тактовый вход подключен к первому выходу делителя 4 частоты и счетному входу счетчика 20, а управляющий вход — к прямому выходу триггера 22 и управляющему входу счетчика 20. Первый и второй выходы,блока 8 соединены с входами элемента ИЛИ 12 и с первым и вторым управляю щими входами коммутатора 11, а остальные выходы — к второй. группе входов блока 16. Первая группа входов блока 16 подключена к выходу элемента ИЛИ 12 через элемент НЕ 14, а третья группа — непосредственно. Четвертая группа входов блока 16 соединена с выходами дешифратора 17, входы которого подключены к выходам регистра 18 и остальным управляющим

3 13189 входам коммутатора 11. Тактовый вход регистра 18 соединен с вторым выходом делителя 4 частоты, счетным входом счетчика 19 и первым входом элемента

И 23, а вход разрешения сдвига — с инверсным выходом триггера 21 и управляющим входом счетчика 19, выход которого соединен с входом установки в единицу триггера 21. Вход установки в нуль триггера 21 подключен к вы- 1р ходу счетчика 20 и входу установки в нуль триггера 22, а прямой выход— к первому входу элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12, а выход — с вто- 15 рым входом элемента И 23. Вход установки в единицу. триггера 22 подключен к выходу элемента И 23, а инверсный выход — к управляющему входу глока 15 выборки и хранения. 20

Программный блок 8 (фиг.3) содержит приемные регистры 25-27 с разрядами признака кодов 28 и 29,сигнала у регистров 25 и 26 соответст- 25 венно. Входы регистров 25-27 подключены к первому, второму и третьему входам блока 8. Выходы одновибраторов 90 и 31 соединены с первым и вторым выходами блока 8. Первые группы 30 входов блока элементов И 32-34 соединены с выходами регистров 25-27 соответственно.,Входы элементов И 35 и

36 соединены с первым входом блока

8, вторые входы — с выходами Разрядов признака кодов 29 и 28 сигнала, а выходы — с входами сдвигающих регистров 37 и 38 и одновибраторов 31 и 30 соответственно. Выходы регистра

36 соединены с вторыми группами вхо- 4р дов блоков 32 и 34, а выходы регистра 37 — с третьей группой входов блока 32 и второй группой входов блока

34, выходы блоков 32-34 подключены к последующим выходам блока 8 через 45 блок 39 элементов ИЛИ.

Делитель 4 частоты имеет два входа и два выхода: тактовый вход опорной частоты, первый выход — выход пересчитанной опорной частоты, служащий для формирования отдельных точек цифр на фотоматериале, второй выход — также выход пересчитанной опорной частоты, служащий для коммутации аналоговых сигналов, втоРой вход не- 55 обходим для одновременного изменения двух выходньгх частот при изменении скорости протяжки фотоносителя, обес18 4 печиваемого лентопротяжным механизмом 3.

Преобразователь ? кода является преобразователем двоичного кода в двоично-десятичный код.

Программный блок 8 при появлении метки времени обеспечивает последовательную выдачу цифр на информационном выходе кода времени и кода паспорта записи с формированием на первом управляющем выходе высокого уров- ня сигнала, а при появлении цифрового кода в двоично-десятичной форме на выходе преобразователя 7 кода обеспечивает последовательную выдачу на информационном выходе кода цифрового входа и кода времени с формированием на втором управляющем выходе высокого уровня сигнала.

Пульт 9 набора кода паспорта содержит группу переключателей, с помощью которых осуществляется набор кода паспорта записи в двоично-десятичной форме.

Блок 10 оцифровки служит для формирования цифр в точечной форме.

Аналоговый коммутатор 11 содержит

m+5 информационных входов, один выход и три управляющих входа. Третий и последующие управляющие входы обеспечивают последовательное переключение на выход с 1 по в+3 вход (из них тп входов предназначено для подачи измеряемых сигналов, на остальные три m+1; m+2; m+3 подаются эталонные сигналы, равные: один — нулевому уровню; второй — положительному эталонному уровню; третий — отрицательному эталонному уровню). При появлении сигнала управления на первом управляющем входе все указанные входы отключаются и подключается только (m+4) — и вход, который обеспечивает уровень записи кода времени и кода паспорта записи. При появлении сигнала управления на втором управляющем входе также все указанные входы отключаются и подключается только (m+5)-й вход, который обеспечивает уровень записи кода цифрового входа.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговые сигналы как ш входных для регистрации, так и три эталонньгх (m+I — один нулевого уровня: и два m+2 и m+3 эталонных разнополяр- . ных), подаваемые на входы аналогово5 13189 го коммутатора 11, поочередно под управлением сдвигающего регистра 18 через устройство 15 выборки и хране- . ния, работающего в режиме передачи данных, подаются на сумматор 24, который управляет работой блока 2 вибраторов. Тем самым на шлейфограмме обеспечивается поочередная запись аналоговых сигналов (фиг.2).

Через определенные промежутки времени (Т„.), задаваемые счетчиком

19, производится переброс триггера

21 в состояние единицы, при котором на входы управления сдвигающего регистра .18 и второго счетчика 19 подается сигнал, запрещающий счет,и открывается по первому входу элемент

ИЛИ 13. При этом следующий импульс со второго выхода делителя 4 частоты, поступая на второй вход элемента И 23, перебрасывает триггер 22 в состояние единицы. Таким образом, во временном промежутке между выработкой счетчиком 19 импульса управления и импульсом элемента И 23 обеспечивается запись куска аналогового сигнала перед оцифровкой. Единичное состояние триггера 22 разрешает также счет числа импульсов с первого выхода делителя 4 З0 частоты в счетчике 20, переводит устройство 15 выборки и хранения в режим хранения последнего значения

i-ro аналогового сигнала и включает блок 10 оцифровки на формирование цифры х-го аналогового сигнала, код которой подается через элементы 2ИИЛИ 16 и дешифратор 17 от сдвигающего 8. Это дает возможность сохранить значение i-ro аналогового 40 сигнала постоянным и формировать цифру канала с помощью блока 10 оцифровки, сумматора 24 и блока 2 вибраторов. Включенный счетчик 20 производит подсчет импульсов с первого g$ выхода делителя 4 частоты. По достижению в первом счетчике 20 числа импульсов, необходимых по времени для формирования полной цифры, счетчик

20 формирует сигнал, который устанав- 50 ливает оба триггера 21 и 22 в состояние нуля, что предопределяет включение сдвигающего регистра 18 в последующий сдвиг, а счетчика 19 — в пос— ледующий счет. Далее повторяется все у для другого канала (i+1)-го сигнала, так как счетчик 18 имеет объем в (о(+1)- я единиц, где с — число ана18 6 логовых сигналов; р-.любое целое число, определяемое как число штриховых линий от цифры канала до цифры канала в каждом канале.

При появлении на выходе синхронизатора 5 времени цифрового кода времени (с кодом признака) программный блок 8 обеспечивает (через первый управляющий выход) принудительное включение (m+4)-го входного канала аналогового коммутатора 11, который через устройство 15 выборки и хранения и сумматор 24 передает на блок 2 вибраторов уровень записи цифрового значения кода времени и кода паспорта, а также посредством элемента ИЛИ

12 запрещает прохождение через элементы 2И-ИЛИ 16 кода канала с дешифратора 17 и разрешает подачу через элементы 16 на вход блока 10 оцифровки первой цифры кода времени, сформированного на информационном выходе программного блока 8, а через элементы ИЛИ 12 и 13, И 23 и триггер 22 осуществляет формирование разрешающего сигнала на управляющем входе блока

10 оцифровки.

Таким образом, на заданном (m+4)-м уровне на шлейфограмме формируется первая цифра кода времени, затем аналогичным образом формируются последующие цифры кода времени и кода паспорта.

Работа программного блока 8 заключается в приеме данных с синхронизатора 5 времени, с пульта 9 набора паспорта и/или с преобразователя 7 соответственно в приемные регистры

25 с .приемным регистром 28 признака сигнала кода, 27 и/или 26 с приемным регистром 29 признака сигнала кода. Признаки кода 28 с синхронизатора 5 времени (или признаки кода 29, с цифрового входа устройства) открывают элемент И 36 (или И 35) для прохождения тактовых импульсов с синхронизатора 5 времени на. сдвигающий регистр 38 при появлении кода времени (или на сдвигающий регистр 37 при появлении цифрового входного кода), которые производят подекадную передачу даниях с приемных регистров 25 и 26 при признаке входного цифрового кода в общую выходную группу элементов

ИЛИ 39. Одновременно с этим при каждОм сигнале выдачи последующей каждой декады с элемента И 36 (или 35) 7 13189 через формирователи типа одновибраторов 30 (или 31) формируются первые (или вторые) сигналы управления с программного блока 8. При появлении кода цифрового входа (с кодом приз5 нака) устройства на выходе преобразователя 7 аналогичным образом на заданном (m+5)-м уровне на шлейфограмме записываются первая и последующие цифры кода цифрового входа, Щ а далее — код времени. формула изобретения

Светолучевой осциллограф, содержащий последовательно соединенные оптическую систему, блок вибраторов и лентопротяжный механизм, выход которого подключен к входу управления делителя частоты, тактовый вход которого соединен с входом синхронизатора времени и с выходом задающего генератора, вход которого является входом внешнего запуска устройства, вход оптической системы соединен с вторым выходом синхронизатора времени, преобразователь кода, вход которого подключен к управляющему входу устройства, программный блок, пульт набора паспорта, блок оцифровки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности считывания аналоговых данных, в него введены дополнительно аналоговый коммутатор, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, блок выборки и хранения, блок элементов 35

2И-ИЛИ, дешифратор, сдвигающий регистр, два счетчика, два триггера, элемент И и сумматор, выход которого соединен с информационным входом блока вибраторов, первый вход — с входа- 40 ми устройства через последовательно соединенные аналоговый коммутатор и блок выборки и хранения, второй входс выходом блока оцифровки, тактовый вход которого соединен с первым вы- 45 ходом делителя частоты и со счетным

18 8 входом второго сче гчика, управляющий вход — с прямым выходом второго триггера и входом управления второго счетчика, а информационные входы подключечы к выходам блока элементов 2ИИЛИ, выход второго счетчика соединен с входами установки нуля второго и первого триггеров, инверсный выход второго триггера соединен с входом управления блока выборки и хранения, а вход установки единицы — с выходом элемента И, первый вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, со счетным входам первого счетчика и тактовым входом сдвигающего регистра, а второй вход — с прямым выходом первого триггера через пер-, вый вход второго элемента ИЛИ, вход установки единицы которого соединен с выходом первого счетчика, а инверсный выход — с входом управления первого счетчика и входом разрешения

I сдвига сдвигающего регистра, выходы последнего соединены с третьим и последующими управляющими входами аналогового коммутатора и с входами дешифратора, выходы которого соединены с четвертой группой входов блока элементов 2И-ИЛИ, третья группа входов .последнего соединена с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, первая группа— с выходом первого элемента ИЛИ через элемент НЕ, вторая группа — с третьим и последующими выходами программного блока, первый вход которого соединен с выходом синхронизатора времени, второй вход — с выходом преобразователя кода, третий вход — с пультом набора паспорта, первый выход — с первым управляющим входом аналогового коммутатора и с первым входом первого элемента ИЛИ, а второй выход — с вторым управляющим входом коммутатора и вторым входом пер вого элемента ИЛИ.

1318918

Фиа Г

Составитель С.Рыбин

Редактор Л.Гратилло Техред М.- Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 2505/38 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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