Schaltungsanordnung zur Erzeugung von zusammen mit der Messkurve eines gemessenen Vorganges auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre wiederzugebenden, einstellbaren Bezugslinien
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von zusammen mit der Messkurve eines gemessenen Vorganges auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre wiederzugebenden, einstellbaren Bezugslinien. Bei der Darstellung von Messkurven, insbesondere von Durchlasskurven nach dem Wobbel-Verfahren, z. B. von Bandfilterkurven oder dergleichen, auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre ist eine Auswertung und Kontrolle dieser Messkurven, insbesondere für Quantitativmessungen, erforderlich. Folgende zu messende Grössen solcher Messkurven sind besonders interessant:
1.
Messung der Bandbreite einer Resonanzkurve bei einer Spannung von x der angelegten Kreisspannung; hieraus lässt sich die Güte eines abgestimmten Resonanzkreises bestimmen.
2. Messung des Spannungsverhältnisses der höchsten Punkte einer Bandfilterkurve zum tiefsten Punkt der Einsattelung zwecks Bestimmung des K Q-Wertes eines beiderseits abgestimmten Bandfilters (K = Kopplungsfaktor, Q = Kreisgüte).
3. Messung der Bandbreite eines beiderseits abgestimmten Bandfilters bei einer Spannung von 1 10 der angelegten Kreisspannung zur Beur- teilung der Selektivität.
Um eine auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre wiedergegebene Kurve auswerten bzw. ausmessen zu können, ist es bekannt, auf oder vor dem Bildschirm ein Messraster bzw. eine Messschablone anzubringen. Einzelne Frequenzwerte lassen sich auch mit Hilfe von Hell- oder Dunkelmarken auf der Messkurve fixierten. Ausserdem ist es bekannt, gleichzeitig mit der Messkurve auf oszillographischem Wege eine einstellbare Bezugsspannung als elektrischen Massstab oder Bezugslinie auf dem Bildschirm abzubilden. Diese Bezugsspannung wird bei einer bekannten Anordnung von einem gesonderten Generator erzeugt und gegebenenfalls in dem Verstärker für die Messspannung verstärkt. Insbesondere lassen sich für Reihenmessungen die zulässigen Toleranzen bestimmter, z.
B. mittels Frequenzmarken gekennzeichneter Messwerte einer Messkurve mit Hilfe von auf dem Bildschirm wiedergegebenen Bezugslinien in einfacher Weise festlegen.
Wenn aber die Bezugsspannung und die Messspannung je einem getrennten Generator entnommen werden, so besteht die Gefahr, dass bei Änderung eines Generators das Verhältnis der Messspannung zur Bezugsspannung nicht konstant bleibt, so dass die Messeinrichtung laufend auf ihre tJbereinstim- mung mit einem Eichwert überwacht und nachgestimmt werden muss. Dies ist bei Reihenmessungen umständlich und zeitraubend.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile bei einer Schaltungsanordnung eingangs erwähnter Art dadurch, dass die Amplitude der die Bezugslinien erzeugenden Bezugsspannungen proportional zum Spitzenwert der Messspannung des gemessenen Vorganges ist. Vorzugsweise werden die Bezugsspannungen direkt von der Messspannung des gemessenen Vorganges abgeleitet.
Durch diese Anordnung wird erzwungen, dass die Bezugsspannungen jeder Änderung der Messspannung selbsttätig mitmachen, so dass das Verhältnis der Bezugs spannung zur Messspannung stets konstant bleibt. Da es bei den oben angeführten Messungen jeweils auf das Verhältnis einer Vergleichsspannung zum Spitzenwert der Messspannung ankommt, ergibt sich somit, da die Bezugsspannung auf denselben Spitzenwert bezogen ist, ein unveränderlicher Massstab, der keiner Nacheichung und Kontrolle bedarf.
Zweckmässig sind bei der Schaltungsanordnung Mittel vorgesehen, um einen Teil der vorzugsweise verstärkten Messspannung in eine Bezugsgleichspannung umzuwandeln, so dass die Bezugsspannung auf dem Bildschirm als waagrechte Linie erscheint.
Um mehrere Bezugslinien zusammen abbilden zu können, kann ein Spannungsteiler vorhanden sein, mit dessen Hilfe eine Bezugsspannung in mehrere, in ihrer Grösse wählbare Einzelbezugsspannungen umwandelbar ist. Vorzugsweise sind zum abwechselnden Anlegen der Messspannung und der einzelnen Bezugsspannungen an die Kathodenstrahlröhre elektronische, von Multivibratoren gesteuerte Schalter vorgesehen, wobei vorteilhafterweise der die horizontale Ablenkspannung der Kathodenstrahlröhre erzeugende Kippgenerator eine oder mehrere Impulsstufen zur Steuerung der Multivibratoren der elektronischen Schalter besitzt.
Als Kathodenstrahlröhre für die Anordnung nach der Erfindung kann entweder eine Einstrahlröhre, welcher die Bezugs spannungen und die Messspannungen über elektronische Schalter zugeführt werden, oder eine Mehrstrahlröhre, vorzugsweise eine Doppelstrahlröhre vorgesehen sein, wobei die Messspannung und die Bezugsspannungen je einem der Ablenksysteme zugeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier in der beiliegenden Zeichnung als schematische Blockschaltbilder dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Wobbel Einrichtung und einer Doppelstrahl-Kathodenstrahlröhre und
Fig. 2 die Schaltungsanordnung nach Fig. 1, jedoch mit einer Einstrahl-Kathodenstrahlröhre.
Ein Kippgenerator 1 mit einer oder mehreren Impulsstufen steuert einerseits über einen Multivibrator 2 einen Wobbel-Generator 3 und anderseits die horizontalen Ablenksysteme einer Kathodenstrahlröhre 4. Die Kathodenstrahlröhre 4 ist in Fig. 1 als Doppelstrahlröhre mit einem System 4a und einem System 4b, in Fig. 2 dagegen als Einstrahlröhre-ausgebildet. Durch an sich bekannte Schaltmassnahmen ist der Wobbel-Generator 3 während der Rücklaufzeit des Elektronenstrahls gesperrt. Der Wobbel-Generator 3 arbeitet auf den Prüfling 5, z. B. ein Bandfilter, dessen Messspannung über einen Gleichrichter 6 einem Verstärker 7 und von dort den Vertikalplatten des Systems a der Bildröhre 4 der Fig. 1 zugeführt wird. Die Messspannung des Wobbel-Generators 3 zeichnet auf dem Bildschirm der Bildröhre 4 die Durchlasskurve 8 des Bandfilters 5 auf.
Gleichzeitig steuert der Wobbel-Generator 3 über fest abgestimmte Schwingkreise oder dergleichen, denen die Ausgangsspannung des Wobbel Generator 3 zugeführt wird und die beim Durchlaufen der Wobbel-Frequenz durch ihre Resonanzfrequenzen anschwingen, einen Impulsgeber 9, der über den Wehnelt-Zylinder 10 der Bildröhre 4 Fre quenzmarken 11 auf der Durchlasskurve 8 erzeugt.
Um nun einen Toleranzbereich für die Lage der Frequenzmarken 11 mit Hilfe von Bezugslinien zu markieren, wird ein Teil der Messspannung den Vertikalplatten des Bildröhrensystems b zugeführt.
Hierbei wird ein Teil der Ausgangsspannung des Verstärkers 7 über einen Gleichrichter 12 einem Spannungsteiler 13 zugeführt, der die der Messspannung entnommene Bezugsspannung in mehrere, in ihrer Grösse wählbare Einzelbezugsspannungen umwandelt. Die Grössen der Einzelbezugsspannungen sind mit Hilfe des Drehschalters 14 frei wählbar und werden entsprechend den Toleranzgrenzen eingestellt. Durch einen elektronischen Umschalter 15, der von Kippgenerator 1 über einen Multivibrator 16 gesteuert wird, werden die beiden Einzelbezugsspannungen des Spannungsteilers 13 in schneller Folge abwechselnd auf die Vertikalplatten des Systems b gegeben.
Die beiden Bezugs spannungen erzeugen somit auf dem Bildschirm der Bildröhre 4 zwei waagrecht verlaufende Linien 17, welche sich mit dem von dem System a erzeugten Oszillogramm auf den beiden Systemen gemeinsamen Bildschirm überlagern und somit die Toleranzgrenzen für die Lage der Frequenzmarken 11 angeben; die Toleranzgrenzen stehen also bei dieser Anordnung in einem festen Verhältnis zur Spitzenspannung der dargestellten Durchlasskurve 8, so dass eine laufende Überprüfung und Nacheichung der Messeinrichtung nicht erforderlich ist.
An Stelle einer Doppelstrahlbildröhre kann auch eine Einstrahlbildröhre Anwendung finden.
Eine entsprechende Schaltungsanordnung zeigt Fig. 2.
Der hierbei zusätzlich benötigte elektronische Umschalter 18, der dem Vertikalsystem der Bildröhre 4 vorgeschaltet ist und ein abwechselndes Anlegen der Messspannung und der Bezugsspannungen an dieses Vertikalsystem bewirkt, wird über einen Zusatzmultivibrator 19 vom Kippgenerator 1 gesteuert. Zu beachten sind dabei die folgenden Schaltfrequenzen: 100 Hz für den Umschalter 15 und 25 Hz für den Zusatzumschalter 18; beide Frequenzen können von der Ablenkfrequenz 50 Hz abgeleitet werden.
Circuit arrangement for generating adjustable reference lines to be displayed together with the measurement curve of a measured process on the screen of a cathode ray tube
The invention relates to a circuit arrangement for generating adjustable reference lines to be displayed together with the measurement curve of a measured process on the screen of a cathode ray tube. When displaying measurement curves, in particular transmission curves according to the wobble method, e.g. B. of band filter curves or the like, on the screen of a cathode ray tube, an evaluation and control of these measurement curves, especially for quantitative measurements, is required. The following quantities of such measurement curves to be measured are of particular interest:
1.
Measurement of the bandwidth of a resonance curve at a voltage of x of the applied circuit voltage; this can be used to determine the quality of a tuned resonance circuit.
2. Measurement of the voltage ratio of the highest points of a band filter curve to the lowest point of the dip for the purpose of determining the K Q value of a band filter matched on both sides (K = coupling factor, Q = circular quality).
3. Measurement of the bandwidth of a band filter matched on both sides at a voltage of 1 10 of the applied circuit voltage to assess the selectivity.
In order to be able to evaluate or measure a curve reproduced on the screen of a cathode ray tube, it is known to apply a measuring grid or a measuring template on or in front of the screen. Individual frequency values can also be fixed on the measurement curve with the help of light or dark marks. It is also known to display an adjustable reference voltage as an electrical scale or reference line on the screen by means of an oscillographic method at the same time as the measurement curve. In a known arrangement, this reference voltage is generated by a separate generator and, if necessary, amplified in the amplifier for the measurement voltage. In particular, the permissible tolerances of certain, z.
B. set measured values of a measurement curve marked by frequency marks with the help of reference lines displayed on the screen in a simple manner.
However, if the reference voltage and the measurement voltage are each taken from a separate generator, there is a risk that when a generator changes, the ratio of the measurement voltage to the reference voltage does not remain constant, so that the measuring device continuously monitors and readjusts for its compliance with a calibration value must become. This is cumbersome and time-consuming for serial measurements.
The invention eliminates these disadvantages in a circuit arrangement of the type mentioned at the outset in that the amplitude of the reference voltages generating the reference lines is proportional to the peak value of the measurement voltage of the measured process. The reference voltages are preferably derived directly from the measurement voltage of the measured process.
This arrangement forces the reference voltages to automatically take part in any change in the measurement voltage, so that the ratio of the reference voltage to the measurement voltage always remains constant. Since the above measurements relate to the ratio of a reference voltage to the peak value of the measurement voltage, since the reference voltage is related to the same peak value, this results in an unchangeable standard that does not require recalibration and control.
In the circuit arrangement, means are expediently provided to convert part of the preferably amplified measurement voltage into a DC reference voltage, so that the reference voltage appears on the screen as a horizontal line.
In order to be able to map several reference lines together, a voltage divider can be provided, with the help of which a reference voltage can be converted into several individual reference voltages of selectable size. Electronic switches controlled by multivibrators are preferably provided for alternately applying the measuring voltage and the individual reference voltages to the cathode ray tube, with the tilt generator generating the horizontal deflection voltage of the cathode ray tube advantageously having one or more pulse stages for controlling the multivibrators of the electronic switches.
The cathode ray tube for the arrangement according to the invention can be either a single-beam tube, to which the reference voltages and the measurement voltages are supplied via electronic switches, or a multi-beam tube, preferably a double-beam tube, the measurement voltage and the reference voltages each being supplied to one of the deflection systems.
The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments shown as schematic block diagrams in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows a circuit arrangement according to the invention in connection with a wobble device and a double-beam cathode ray tube and
FIG. 2 shows the circuit arrangement according to FIG. 1, but with a single-beam cathode ray tube.
A tilt generator 1 with one or more pulse stages controls a wobble generator 3 on the one hand via a multivibrator 2 and on the other hand the horizontal deflection systems of a cathode ray tube 4. The cathode ray tube 4 is shown in FIG. 1 as a double-ray tube with a system 4a and a system 4b, in FIG. 2, however, is designed as a single-beam tube. By means of switching measures known per se, the wobble generator 3 is blocked during the return time of the electron beam. The wobble generator 3 works on the test object 5, for. B. a band filter whose measurement voltage is fed via a rectifier 6 to an amplifier 7 and from there to the vertical plates of the system a of the picture tube 4 of FIG. The measurement voltage of the wobble generator 3 records the transmission curve 8 of the band filter 5 on the screen of the picture tube 4.
At the same time, the wobble generator 3 controls a pulse generator 9 via permanently tuned oscillating circuits or the like, to which the output voltage of the wobble generator 3 is fed and which oscillate through their resonance frequencies when the wobble frequency is passed through, a pulse generator 9, which is fed via the Wehnelt cylinder 10 of the picture tube 4 Fre quency marks 11 generated on the transmission curve 8.
In order to mark a tolerance range for the position of the frequency marks 11 with the aid of reference lines, part of the measurement voltage is fed to the vertical plates of the picture tube system b.
Here, part of the output voltage of the amplifier 7 is fed via a rectifier 12 to a voltage divider 13 which converts the reference voltage taken from the measurement voltage into several individual reference voltages of selectable magnitude. The sizes of the individual reference voltages can be freely selected using the rotary switch 14 and are set according to the tolerance limits. By means of an electronic switch 15, which is controlled by the tilt generator 1 via a multivibrator 16, the two individual reference voltages of the voltage divider 13 are alternately applied to the vertical plates of the system b in quick succession.
The two reference voltages thus generate two horizontally extending lines 17 on the screen of the picture tube 4, which overlap with the oscillogram generated by the system a on the screen common to both systems and thus indicate the tolerance limits for the position of the frequency marks 11; In this arrangement, the tolerance limits are therefore in a fixed relationship to the peak voltage of the transmission curve 8 shown, so that continuous checking and recalibration of the measuring device is not necessary.
Instead of a double-beam picture tube, a single-beam picture tube can also be used.
A corresponding circuit arrangement is shown in FIG. 2.
The electronic changeover switch 18 additionally required here, which is connected upstream of the vertical system of the picture tube 4 and causes the measurement voltage and the reference voltages to be alternately applied to this vertical system, is controlled by the tilt generator 1 via an additional multivibrator 19. The following switching frequencies must be observed: 100 Hz for the switch 15 and 25 Hz for the additional switch 18; both frequencies can be derived from the 50 Hz deflection frequency.