Цифровое осциллографическое устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике, а частности к цифровым осциллографам , и может быть использовано в нефтяной , газовой, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство имеет блок 15 маркера , блок 18 гашения обратного хода луча, блок 11 плавного изменения скорости развертки , блок 12 опорного напряжения, который в режиме измерения напряжения подключен через переключатель б режима работы к второму входу аналого-цифрового преобразователя 7, формирователь 16 импульсов , компаратбр 19 и элемент задержки 20, вход которого вместе с входом блока 9 управления преобразователем мгновенных значений напряжений подключен к первому выходу блока 15 маркера, второй выход которого подключен к первШу входу коммутатора 13 канал X и переключателю режима работы 6, при этом в режиме измерения

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 13/20

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4858570/21 (22) 08,08.90 (46) 23.07.92 Бюл. М 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (72) B.А,Семенов, В.M.Ïo÷òåð, В.H.Äÿòëîa и

3,А. Белоцерковский (56) Авторское свидетельство СССР

М 1408380, кл. 6 01 R 13/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

M 788005, кл. 6 01 Й 13/20, 1980. (54) ЦИФРОВОЕ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике, в частности к цифровым осциллографам, и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других

„„5lj 1749840 A l

2 отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство имеет блок 15 маркера, блок 18 гашения обратного хода луча, блок 11 плавного изменения скорости развертки, блок 12 опорного напряжения, который в режиме измерения напряжения подключен через переклвчатель 6 режима работы к второму входу аналого-цифрового преобразователя 7, формирователь 16 импульсов, компаратор 19 и элемент задержки

20, вход которого вместе с входом блока 9 управления преобразователем мгновенных знаЧений напряжений подключен к первому выходу блока 15 маркера, второй выход которого подключен к первому входу коммутатора 13 канал Х и переключателю режима работы 6, при этом в режиме измерения

1749840 хрониэации и развертки, второй выход которого через формирователь 16 импульсов подключен к переключателю частотного диапазона и через него — в низкочастотном режиме работы, к третьему входу коммутатора 2 канала Y и третьему входу коммутатора 13 канала Х, а в высокочастотном режиме работы через блок 18 гашения обратного хода луча — к электролучевой трубке

4,2ил, интервала времени второй выход блока 15 маркер а со ед инен с и ервы м входом аналого-цифрового преобразователя 7, второй вход аналого-цифрового преобразователя соединен с блоком 11 плавного изменения, скорости развертки, другой выход которого подключен к блоку 10 синхронизации и развертки. Второй вход компаратора 19 вместе с вторым входом коммутатора 13 канала Х подключен к первому выходу блока 10 синИзобретение относится к импульсной Цель изобретения — расширение частоттехнике, а именйо к цифровым 66фйлогра- ного диапазона и повышение точности изфам, и может быть" использовано в нефтя- мерения. ной, газовой, химической и Других отраслях Цифровое осциллографическое устройпромышленности, ...., 5 ство, содержащее электронно-лучевую Известен цифровой осциллограф, со- трубку, соединенную с коммутаторами ка ержащий электронно-лучевую трубку. уси- налов X, Y через усилители соответственно держ лители" каналов Х и У, блок коммутаторов, по каналам Х, У, входнойусилитель, первый блокрэзвертки и синхронизации, блокплав- выход которого соединен с первым входом ноto:регулировайия, буферный усилитель, 10 коммутатора канала Y„блок синхронизации переключатель рода работ, блок преобразо- и развертки, аналого-цифровой преобразования, цифровой индикатор, блок управле- ватель с блоком индикации, переключатель ния коммутатором, источник опорного режима работы, преобразователь мгновеннапряжения, блок вращения изобраиенйя, ных значений напряжения, первый вход ко. коммутатор, блоки упранления маркером. 15 торого подключен к первому выходу

Наиболее близким по технической входногоусилйтеля и первому входу коммусущности к предлагаемому техническому татора по каналу У, а выход — через перерешению является цифровое осциллогра- ключатель режима работы к первому входу фическое устройство, содержащее элект- аналого-цифрового преобразователя, блок ронно-лучевую трубку; соединенную с 20 управления преобразователем мгновенных коммутаторами каналов X, Y, через усилите- значений напряжения, выход которого соелисоответственнопо каналам Х, У, входной динен с вторым входом преобразователя, усилитель, первый выход кбторого соеди- Дополнительно включает в себя блок марке ней с первым входом коммутатора канала ра, блок гашения обратного хода луча, блок

Y. устройство включает также блок синх- 25 плавного изменения скорости развертки, ронизацйи и развертки, аналого-цифровой блок ойорного напряжения, который через преобразователь с блоком ийдикации. пе- переключатель режима работы подключен к реключатель режима работы, преобразо- второму вхбду аналого-цифрового преобравательмгновейныхзначенийнапряжения, зователя, формирователь импульсов, компервый вход преобразователя подключен 30 паратор и элемент задержки, вход которого к первому выходу входного усилителя и с входом блока управления преобразоватепервому входу коммутатора по каналу У, а лем мгновенным значений напряжения подвыход через переключатель режима работы ключей к- выходу компаратора, при этом в режиме измерения напряжения — к перво- первый вход компаратора подключен к перму входу аналого-цифрового преобразова- 35 вому входу блока маркера, второй выход теля, блок управления преобразователем которого подключен к первому входу коммумгновенных значений йапря>кенил, выход татора канала X и к переключателю ре>кима которого связан с вторым входом n åoáðà- работы, второй выход блока маркера соединен с первым входом аналого-цифрового

Недостатками этого устройства явля- 40 преобразователя, второй вход которого соются ограниченность частотного диапазона единен с блоком плавного изменения скороg, областй высоких частот и низкая точность сти развертки, другой выход которого подключен к блоку синхронизации и развер1749840 тки, второй вход компаратора и второй вход Входной усилитель 1 своим первым выкоммутатора канала X подключены к перво- ходом соединен с первым входом коммутаму выходу блока синхронизации и разверт- тора 2 канала У, далее с усилителем 3 канала ки, второй выход которого через Y и первым входом ЭЛТ 4. Первый выход формирователь импульсов подключен к rie- 5 усилителя 1 подключен к измерителю 5 реключателю частотного диапазона и через мгновенных значений напряжения и через него — ктретьемувходукоммутатора канала переключатель" 6 режйма работы в режиме

Y и к третьему входу коммутатора канала Хизме,рения напряжения 0 к первому входу и через блок гашения обратного хода луча — АЦП 7. Второй вход АЦП 7 подключен через к электронно-лучевой трубке. 10 переключатель 6 к блоку 12 опорного напряВ данном устройстве исключает блок жения, Выход АЦП 7 подключен к блоку 8 управления яркостью луча и упрощается индикации; блок маркера, выходными сигналами кото- В режиме измерения t первый вход АЦП . рого в данном случае являются постоян- 7 подключен вместе с коммутатором 13 к ные напряжения, г1ропорциональные 15 выходу блока 15 маркера, который своим положению точки на экране, где изобра- другим выходом подключен кпервомувходу жен иСследуемый сигнал, Блок плавного компаратора 19. Второй вход ЛЦП 7 в это;.< изменения скорости развертки при помо- режиме подключен к первому выхщу блока щи оператора формирует постоянное на- 11 плав, ого изменения скорости развертки, пряжение, которое используется в 20 первый выход которого подключен к блоку качестве опоры при работе цифрового ос- 10синхр > гизации и развертки, первый вход циллографическогоустройстваврежимеиз- блока 1 синхронизации и развсртки подмерения интервала времени t. ключе t к второму выходу усилителя 1, Блок опорного напряжения в режиме Первый выход блока 10 синхронизации измерения мгновенного значения напряже- 25 и развертки через последовательно соединия исследуемого сигнала используется по неннь:й коммутатор 13 канала Х, усилитель прямому назначению, Компаратор фиксиру- 14 канала Х подключен к второму входу ЭЛТ ет момент времени, когда мгновеййое на- 4. Втсрой выход блока IQ синхронизации и пряжение U исследуемого сигнала равно ра",;èåðtêè через переключатель !7 частотпостоянному напряжению, устайавливае- 30 ного дйапазона в режиме работы ВЧ по,;момуоператором, котороеиз блока маркера ключе:i к блоку 18 гашения обратного хода поступает в компаратор. Элемент задержки луча и через него к Электронно-лучег з I при работе в режиме ВЧ управляет комму- трубка 4, при этом третьи входы коммутатотатарами каналов Х, У, В режиме Н 1 комму- ров 2 и 13 подключены к выходу злеменга 20 татарами каналов X, Y управляет 35 задержки через переключатель 17, формирователь импульсов, Блок гашения Цифровое осциллографическое устройобратного хода луча вырабатывает импульс ство рабо гает следующим образом, гашения обратного хода на развертках в Входной сигнал подается на усилитель режиме. ВЧ. 1, перв,; первоНа фиг,1 представлена схема цйфрового 40 му входу коммутатора 2, а также к иэмери.устройство; на фиг.2 — диаграммы тел ю 5 (14) мгновенных значений поясняющие работу устройства. напряжения, выходной сигнал последнего в

Цифровое осциллографическое устрой- виде постоянного напряжения поступает ство содержит входной усилитель 1, комму- через переключатель 6 режима измерения татор 2 канала У, усилитель 3 канала У, 45 напряжения О на первый вход АЦП 7, при электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 4, преоб- этом на второй вход поступает опорное наразователь 5 мгновенных значений напря- пря>кение с блока 12. По первому входу ЗЛТ жения, переключатель 6 режима работы, 4 управляется сигналом, последовательно аналого-цифровой преобразователь (АЦП) прошедшим коммутатором 2, усилитель 3

7, блок 8 индикации, блок 9 управления пре- 50 канала У, Управление по второму входу ЗЛТ обраэователем мгновенных значений на- 4 производится пилообразным напря>кени пряжения, блок 10 синхронизации и ем с первого выхода блока 10 синхрониэаразвертки, блок 11 плавного изменения ско- ции и развертки последовательно рости развертки, блок 12 опорного напря- проходящим через коммутатор 13 и усилижения, коммутатор 13 канала Х, усилитель 55 тель 14 канала Х, На первый вход блока 10

14 канала Х, блок 15 маркера, формирова- синхронизации и развертки входное напря. тель 16 импульсов, переключатель 17 час- жение синхронизации подается с выхода тотного диапазона, блок 18 гашения усилителя 1, при этом на второй его вход обратного хода луча, компаратор 19, эле- подается постоянное напряжение с блока мент 20 задержки. 11 плавного изменения скорости развертки, 1749840 другой выход которого через переключатель

6 режима работы подключается на второй вход АЦП 7 в режиме измерения t.

При работе на НЧ сигнал разрешения включения коммутаторов 2 и 13 формирует- 5 ,ся по сигналу с блока 10 последовательно включенный формирователь 16, переключатель 17. Яркостная модуляция произвольно выбраийого измеряемого параметра точки (маркера) на исследуемой кривой произво- 10 дится коммутаторами 2 и 13 втечение обратного хода луча. При работе на ВЧ в момент равенства уровня напряжения, заданного блоком 15 маркера с напряжением прямого хода пилы, поступающим с блока 10, комму- 15 татора 19 вырабатывает перепад напряжения, по которому элемент 20 задержки выдает импульс разрешения, управляющий коммутаторами 2 и 13. Фиксация момента измерения мгновенного значения напряже- 20 ния U в измерителе5 производится по строб

-импульсу с блока 9 управления, который запускзетСя сигналом сравненйя от компаратора 19. В режиме измерения.т на первый вход АЦП 7 поступает напряжение с блока 25

15 маркера, при этом на второй вход АЦП подается напря>кение с блока 11 плавного изменения скорости развертки. С выхода

АЦП 7 оцифрованное значение измеряемого значения при помощи блока 8индикации 30 выводится на цифровое табло.

При работе на НЧ блок гашения обратного хода луча не используется. Гашение обратного хода производится коммутаторами 2 и 13. Они же обеспечивают яркостную 35 модуляцию маркера на прямом ходе луча.

При работе на ВЧ гашение обратного хода луча цифрового осциллографического устройства осуществляется общепринятым способом, так как скорость развертки соиз- 40 мерима со скоростью исследуемого сигнала. Маркеры высвечиваю гся "на" зкране во нремя включения коммутаторов элементом

20 "àäåðæêè через переключатель 17.

Формула изобретения 45

Цифровое осциллографическое устройство, содержащее электронно-лучевую трубку; соединенную с коммутаторами каналов Х, У через усилители соответственно по каналам Х, У, входной усилитель, первый выход которого соединен с первым входом коммутатора канала У, блок синхронизации и развертки, аналого-цифровой преобразователь с блоком индикации, переключатель режима работы; преобразователь мгновенных значений напряжения, первый вход которбго подключен к первому выходу входного усилителя и первому входу коммутатора по каналу У, а выход — через переключатель режима работы к первому входу аналого-цифрового преобразователя, блок управления преобразователем мгновенных значений напряжения, выход которого соединен с вторым входом преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотйого диапазона и повышения точности измерения, в него введены блок маркера, блок гашейия обратного хода луча, блок плавного изменения скорости развертки, блок опорного напряжения, которь и через переключатель режима работы подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, формирователь импульсов, компаратор и элемент задержки, вход которого с входом блока управления преобразователем мгновенных значений напряжения подключен к-выходу компаратора, при этом первый вход компаратора подключен к первому выходу блока маркера, второй выход которого подключен к первому входу компаратора канала Х и к переключателю режима работы, второй выход блока маркера соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с блоком плавного изменения скорости развертки, другой выход которого подключен к блоку синхронизации и развертки, второй вход компаратора и второй вход коммутатора канала Х подключены к первому выходу блока синхронизации и развертки, второй выход которого через формирователь импульсов подключен к переключателю частотного диапазона и через него — к третьему входу коммутатора канала У и к третьему входу коммутатора канала Х и через блок гашения обратного хода луча — к электронно-лучевой трубке.

1749Â40

lu82

Составитель Н. Пиндярина

Редактор И. Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор В, Гирняк

Заказ 2694 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101