DE1541868A1 - Geraet zum programmierten Durchfuehren von Messungen an elektrischen Bauelementen und Schaltungen - Google Patents
Geraet zum programmierten Durchfuehren von Messungen an elektrischen Bauelementen und SchaltungenInfo
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Description
oiPL..ma. m.sc. dipl-phys .dh.
dipi-phys.
A 55 310 b
fa
22. 8. 1966
22. 8. 1966
Texas Instruments Inc., Dallas» Texas, USA
Gerät zuni_programmierten Durchführen von Messungen an elektrischen
Bauelementen und Schaltungen
Die Erfindung betrifft ein Gerät für Spannungs-, Strom- und Zeitmessungen,
die die Arbeiteweise elektrischer Bauelemente und Schaltungen betreffen und bei denen vom dynamischen als auch statischen Messungen
durchführenden Gerät die notwendigen Vorspannungen und Impulse erzeugt werden.
Während und nach der Herstellung, elektrischer Bauelemente, wie z..d.
Dioden- Transistoren und integrierte!Schaltungen, führen allgemein
der Hersteller oder der Endverbraucher oder beide Messungen durch, um feststellen zu können, wie die Vorrichtungen eingesetzt werden
können und welche Kenngrößen sie haben. Man muß z.3. verschiedene SenngröBenmessungea bei einer bestimmten Halbleitervorrichtung durch
führen um diis« Vorrich*unfc«n i» Einblick auf bestimmte Vervea-
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dungszwecke in nach mathematischen Formeln ausgelegten Schaltungen
einbauen zu können. Andererseits kann man praktisch keine Informationen hinsichtlich der Kenngrößen bei integrierten Schaltungen
erhalten, bei denen eine große Sauelementezahl an einem gemeinsamen Ort auf einem einzigen Halbleiterplättchen hergestellt worden
sind. Selbst wenn man diese Kenngrößen erhalten könnte, wären sie verhältnismäßig wertlos. Deshalb müssen integrierte Schaltungen
gemessen werden, um die notwendigen Kenngrößen für die Auslegung zu erhalten und um die Funktionstüchtigkeit des Netzwerks zu prüfen.
Alle an Halbleitern durchzuführende Messungen kann man in zwei
große Kategorien einteilen. Die erste umfaßt statische Messungen, bei denen die angelegten Ströme und Spannungen sowie die hervorgerufene
Verhaltensweisen des Prüflings gleichstrommäßiger iiatur sind und weder auf Zeit noch Frequenzgrenzen des Prüflings Rücksicht nehmen»
Die andere Kategorie betrifft die dynamischen Messungen, bei denen Gleich-Vorspannungen und anregende Impulse verwendet werden,
die sich periodisch ändern, um angenähert die Bedingungen zu erhalten,
unter denen der Prüfling später arbeitet. Hater diese dynamische 'Messungen fellen auch alle Liessun^en der auf üie anregenden
Signale abgegebenen /usgengssignsle. '7enn z.i3. die Ausbreitungsgeschwindigkeit
en in integrierten üahaltungen gemessen werden sollen,
die für 10 MHz ausgelegt sind, so müssea diese Messungen auch mit
10 MHa wiederholt werden, um die R-L-C-Zeitkonstanten und die Ladungsspeichereffekte
der aktiven Vorrichtungen wiederzugeben. -
Bisher hat man sowohl Bauelemente als auch integrierte Schaltungen
etstißcb gerne seen* Dynamische Μβ3β»Α£βΰ »UfsJea nur auf ganz
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bestimmten Gebieten durchgeführt, wobei man speziell hierfür entwickelte
Prüfgeräte verwendet hat. Ss ist sehr schwierig, integrierte
Schaltungen umfassend durchzumessen, weil solche Schaltungen eine große Anzahl von Zuleitungen heb en.Be im gegenwärtigen Stand
der Technik sind es meistens 14- - 20 Anschlüsse. Darüberhinaus müssen
mit manchen integrierten Schaltungen 25, 50 oder noch mehr getrennte
Messungen durchgeführt werden. Möglicherweise muß dabei noch jede Messung bei verschiedeneil Vorspannungen, Amplituden und
Impulsbreiten durchgeführt werden, die den verschiedenen Zuleitungen zugeführt werden, \7eil man eine große Anzahl von Messungen mit
einer großen Anzahl von Netzwerken durchführen muß, heben die bisher
bekannten Meßmethoden und Systeme umfassende Messungen unmöglich gemacht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät anzugeben, mit dem Spannungs-Strom-
und Zeitmessungen durchgeführt werden können. Insbesondere soLlen mit dem Gerät nichtlineare logische Schaltungen, Kennwerte
bestimmter Bauelemente, Funktionsmessungen bei Analogschaltungen
und dergleichen durchgeführt vyerden können. Z.i3. soll mit dem Verfahren
und der Vorrichtung solche Bauelemente und Schaltungen meßbar sein wie UlO)-, ODER-, ülvD'-Tore, Zippstufen, Inverter, Treiber
für logische Schaltungen. Differenzverstärker, Rechenverstärker, lineare: Verstärker, gedruckte logische Schaltungen auf Trägern, logische
Moduln, Dioden, Transistoren und Widerstände gemessen werden
können. Diese Vorrichtungen sollen meßbar sein hinsichtlich ihrer Verzögerungezeit, Anstiegszeit, Speicherzeit, Aofallzeit, Ausbreitungsverzögerua»,
iVusbreituntsunterschißd, durchschnittliche Versö-
^iTrJi^. 3',ύοη:- ν.ϋΔ ipannui?.g.;--:x':lch--;un£;-Umkeiirzeiti Durchführung. Über-"
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schwingen, Unterschwingen, Periode, Impulsbreite, Spitzenamplitude,
Amplitude, logische Spannungsniveaus, Reuschgrenzen, Einstell-Rücfcstellempfindlichkeit,
Symmetrie, Spannungsverlagerung, Ausgangspegel, Gleichstromverstärkung, Schaltgeschwindigkeit (Bandbreite),
Lecken, Spannungsdurchbruch, Erholzeit nach Sperrzuständen, Abfall
(droop) und die üblichen statischen Spannungs- und Strommessungen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Meßstation
eine Gleich-Vorspannunfesstromversorgung und ein Impulsgenerator
zur Erzeugung eines sich wiederholenden Kurvenverlaufs vorgesehen sind, daß mit einer ümsch<vorrichtung wahlweise die Gleich-Torepannungsstromversorgung
und der Impulsgenerator an Zuleitungen eines elektrischen Prüflings enlegbar sind, daß die Zuleitungen wahlweise
mit einer Abfühlschaltung verbindbar sind, daß mit einer Abfühlschaltung
wahlweise ein dynamischer oder statischer Ausgang mit Zuführungen zum Prüfling verbindbar ist, daß der Eingang einer dynamischen
Meßvorrichtung mit dem dynamischen Ausging der Prüfstation
zwecks dynamischen und Amplitudenmessungen verbunden ist und' an ihrem Ausgang ein Impulszugsignal erzeugt, dessen Impulszahl die Große
des Meßergebnisses angibt, daß der Eingang einer statischen Meßvorrichtung mit dem statischen Ausgang der Prüfstetion zwecks statischer
Messungen verbunden ist und '&a ihrem Ausgang ein Impulszugsignel
erzeugt, dessen Impulszahl die Größe des Meßergebnisses angibt, daß eine Batenlesevorrichtun^ mit dem Ausgang der Meßvorrichtung verbunden
ist und einen Dstensähler umfaßt, der während der Bauer des
3&etenzählsi£,nals die Anzahl der von der Meßvorrichtung angegebenen
Impulse zählt und daß eine einen Speicher umfassende programmierbare
Steuervorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Meßvorrichtung
automatische Messungen durchführt.
Ein solches Gerät kann automatisch sehr schnell mit einem Minimum an Rüstzeit und Kosten eine große Anz&hl von Messungen in kurzer
Meßzeit durchführen. Amplituden- und Zeitmessungen sind an Kurven-
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verlaufen meßbar, die sich mit etwa 50 MHz wiederholen. xSei den
Messungen braucht der Prüfling nicht aus der Fassung herausgenommen zu werden. Das Gerät kann schnell und leicht an die verschiedensten
Prüflinge angepaßt werden, die verschiedene Vielpole sein können. Vorspannungen und anregende Impulse können wahlweise bei
diesem Gerät an irgendeine Zuleitung des Prüflings gelegt werden.
Dabei können die statischen oder dynamischen Messungen auch zwischen zwei Zuleitungen oder zwischen einer Zuleitung und Erde stattfinden.
Strommessungen können an jeder Zuleitung des Vielpols sowohl im statischen als auch dynamischen Setrieo gemessen werden.
Des Gerät kann leicht so angepaßt werden, daß man mit ihm nahezu
jedes Bauelement oder jede Schaltung messen kenn, 'Jan kann eine
große Anzahl von Messungen an irgendeiner Zuleitung zum Prüfling oder zwischen zwei beliebigen Zuleitungen durchführen. Die Seihenfolge,
in der eine Vielzahl von Vorspannungen und anregenden Impulsen an den Prüfling angelegt und von ihm weggenommen werden, kann
programmiert werden. ITach dam Anle&exi disser Vorspannungen und enregenden
Impulsen wird vor der Fessung vorzugsweise eine stabilisierende
Periode eingelegt. Es sind Vorkehrungen getroffen, daß man
leicht jede Ijast an einen den PrifIrne anregenden Stromkreis legen
kann. Die Messungen können nacheinander jait einem einsigen Tastkopf
durchgeführt werden. Der Vergleich dieser Messungen liefert dann
eins Differenzmessung. Eine Folge von Strom-, Spanaungs- oder Zeitmessungen
können automatisch gemittelt werden, um genauere Ergebnisse zu erzielen. Deraberhineus werden Zeitmessungen, an einem oder
zwei Kurvenverläufen zwischen beliebigen Punkten beider Kurvenverläufe möglich, die mit Hilfe einer Amplitude oder einer prozentualen
Differenz zweier Amplituden identifizierbar sind. Die Punkte fcön-
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neu auch hinsichtlich der Zeit, der positiven Spitze, der negativen
Gpitze oder einer Beaugsemplitudenhöhe aasgezeichnet sein. Die
sich periodisch wiederholenden Anregun^simpulse einer sehr hohen
Frequenz werden mit einem Sampling-System synchronisiert, das bei einer sehr viel niedrigeren Frequenz arbeitet, so daß man genauere
Messungen erhalten kann. Durch Gleichspannungsauswanderungen erzeugte Fehler werden während dynamischer Spannunt,smessungen eliminiert.
Man benötigt nur einen einzigen Spannungsinaßkanal und benötigt
daher nur die Hälfte der xJaaelemente, die üblicherweise verwendet
werden. Mit dem Gerät karrn man aus einer großen Periodenaahl
eines periodisch wiederkehrenden Kurvenvez'Iaufs eine Probe (Sampling)
herausnehmen, um das Rauschen zu unterdrücksn und um genauere Messungen zu ermöglichen« Das erfindungsgemäße Gerät arbeitet
vollständig synchron und digital und ist daher sehr genau. Alle dynamischen Messungen erhält man als Differenz zwischen zwei getrennten
Messungen. Die Anzeige der Meßergebnisse kann dabei digital erfolgen.
Ferner kann man mit dem Gerät tatsächliche Sprünge, die das
Ende einer Zählperiode angeben von geräuschartigeα Sprüngen unterscheiden.
Mit dem Gerät kann insn mit Hilfe von digitalen Meßergebnissen und programmierten Klassifizieruat,s3ng,sbejt<. einen Prüfling
klassifizieren.
Weitere Vorteile t Merkmale und Aufgaben dsr ^rfinaun^ gehen aus der
nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
Die Erfindung, wird anhand eines Ausführun^sbeispiels beschrieber; In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine elektrische Baugruppe, die auS
einem Trägerrahmen aus Plastik befestigt ist und die miz
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der Vor rich tune» nach der Erfindung durchgemessen werden
kann,
Pig,. 2 eine Draufsicht auf eine Meßvorrichtung,
Pit,. 5 einen teilweise vereinfachten Schnitt durch die Meßststion
der Fig. 2 längs der Linie ^-3 in Fig. 4,
Fig. 4 eine teilweise vereinfachte Schnittansicht längs der Linie
4-4 in Fig. 3,
Fig. 5a - 5f Blockschaltbilder, die nach ihrem Zusammensetzen den
Aufbau des erfindungsgeraäßen Systems zeigen,
Fig. 6 eine Anleitung, wie die Fig. 5a - 5f zusammenzusetzen sind,
Fig.. 7 eine Darstellung zeitlicher Vorgänge, die die Wirkungsweise
der digitalen Synchronisiervorrichtung zeigen und angeben, wie der Abtastimpuls und der (Taktimpuls für die langsam
arbeitende Logik abgeleitet wird,
Fig. 8 eine Darstellung, zeitlicher Vorgänge für die Anordnungen
nach den Fig. 51 - 5f,
Fig. 9 eine zeitliche Darstellung des automatischen Ablaufs bei einer dynamischen Messung,
Fig.10 eine seitliche Darstellung zweier typischer, sich wiederholender
-/eilenformen, die gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung
der Erfindung gemessen werden können,
Fig.11 eine zeitliche Darstellung des automatischen Ablaufs während
der Eauptsbtastung I ohne Spitzenspeicherung,
F5,ß.12 eine zeitliche Darstellung, der Hauptabtastung mit Spitzenspeicher
ung,·
In Fig. 1 ist eine Baugruppe 10 mit integrierten Schaltungen gezeigt,
die fliifc öen er''::^c[ungsgeiaäßen Verfßhrsn und Vorrichtungen durcäge-
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messen werden kann. Die Baugruppe 10 umfaßt einen flachen Würfel 12,
in dem das Halbleiterplättchen untergebracht ist. Sechzehn Leitungen
14 gehen vom Würfel aus und sind um die Rippen 16 und 18 eines 8US Plastik bestehenden Rahmens 20 gebogen, der die Handhabung, das
Durchmessen und den Versand der Baugruppe 10 erleichtert. Obwohl die Baugruppe 10 nur sechzehn Leitungen aufweist und die im folgenden
besprochene Meßvorrichtung, bei dem dynamischen Messen nur für sechzehn Leitungen eingerichtet ist, kann man nahezu jede Leitungszahl
durchmessen, wenn man das Prüfgerät und dessen Aufbau ändert.
Teilsystem des Prüfgeräts
Die Baugruppe 10 kann in eine Prüffassun^ 22 eines Hochfrequenz-Prüfgeräts
25 eingesetzt werden. Das HF-Prüfgerät besitzt ein Fassungsbrett 24, die Prüf fassung, 22, eine Relaiseinheit 26 und ein
ßchaltverbindungsbrett 28.
Die Prüf fassung. 22 besitzt eine ΑηζεηΙ Federkontakte 23, die jeweils
eine elektrische Verbindung mit den Leitungen 14 herstellen. Die Prüffassung. 22 ist auf dem gedruckte Leitungen aufweisenden Fassungsbrett
24 befestigt, das mittels Stecker 30 in die Relaiseinheit 26 eingesteckt ist. Die gedruckten Leitungen auf dem Fassungsbrett
24 verbinden die Federkontakte 23 mit den zugehörigen Steckern 30. Die Prüffassung 22 und das Fassungsbreti; 24 sind für unterschiedliche
Baugruppen 10 verschieden ausgelegt. Um zu gewährleisten, daß die richtige Prüffassung 22 bei einer bestimmten Messung verwendet
wird, sind, auf dem Fss^ungsbrett 24 Eermßiarkiei^ungen in Form einer
gedruckten Sehelruap; 32 ß ar gebrecht. Di eye ICennmerkierunten werd«:
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A 55 3'10 h .
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über Kontakte 34 herausgeführt, die auf einer Platte 56 sitzen und
sind mit einer noch zu beschreibenden Steuereinheit verbunden.
Die Relaiseinheit 26 besitzt neun für Hochfrequenz; geeignete Relais
ILj - K,- für jede der sechzehn zu der Baugruppe 10 führenden Leitungen
O1 - L1(r·. Die neun Relais für die Leitung L,. sind mit L^R^' bis
L^R0, bezeichnet. Jedes Relais Ln, Rn umfaßt einen Heed-Schalter in
einer Glashülle, der durch eine Spule gesteuert werden kann, die um
die Gl'üshülle herumgewickelt ißc» Die Relais L . R sind in einem
kreisförmigen Gehäuse 40 untergebracht, das durch radiale Trennwände 41. 42 <. 4-3 und 44 in yier Quadranten eingeteilt ist. Jeder -^uadraar,,
z.B. der Q,uear~at zwischen dea Trennwänden 44 und 41 ist in
fünf Segmente durch einen Einsatz 46 unterteilt- eier radiale Trennwände
4^, 48, 49 und 50 aufweist. Vier gedruckte .Schaltungen tragende
Tafeln 60 liegen aber und vier gedruckte Schaltungen tragende
Bretter- 62 liegen unter jedem Quadranten. Jedes Relais L ,R liegt
zwischen einer oberen und einer unteren Tafel 60, 62, wobei die Relais dxe Tafeln 60, 62 mechanisch miteinander verbinden, Diese Konstruktion
gestattet, dr.ß mau «jedes Segment nur in die Quadranten
des Gehäuses 40 einsetzen urd hängend an den oberen Tafeln 50 befestigen
muß. Der Änschlußdraht jedes Relais LflR durchquert die zugehörige
untere Tafel 62 und reLt in eine Buchse 64, die auf einer
-Anschlußtafel 66 befestigt sind, Das AnschluBbrett 56 sesiczfc Federkontakte
68 an seiner unteren Oberfläche, die mit der. verschiedenen Buchsen 64 über gedruckte Schaltungen veroundsn ilad, die die
Anschlußtafel 66 besitst. Die Federkontakt*= ei? sind auf zwei Ironsentrischen
Kreisen in geeigneter Weise eng,©ordnet»
909834/0798 SAD 0R'g;wau
.10- 22. 3. -1966
Das Gehäuse 40 ist formschlüssig jaj-t sinem Hing 7+ verbunden. Die
Anschlußtafel 66 ist mit Hilfe von am Umfang angeordneten Schrauben
76 und Abstandsstücken 73 am Rln& 7* bafestigt. Die ganse Relaiseinheit
25 ruht in einer Öffnung 30, die in einen Tisgh 82 eingebracht
ist und ist mit Hilfe von .Schrauben 70 härmend an der Platte
befestigt, die durch den Ring 74 und Abstandsstück: 72 gehen. Die
Platte 36 ruht an ihrem Umfang auf ":ieis Uaisng der Jffnung 80.
Das Schaltverbindun&sbrett 23 besitzt eine größte Anzahl an Kontaktplättchen
86, die in zwei konsentriechen Kreisen Lm Abstand voneinander
angeordnet sine und mit dea Peöerkcncskten 06 der Anschlußtafel
66 zusammenwirken. Wie spä:er ..i-ch genauer beschrieben wird, ist
das Schaltveroindunfc,-?brett ?.S i"ur jede unterschiedliche Baugruppe
verschieden gestaltet urd kann dementsprechend leicht ausgewechselt
werden. Dies erreicht man, indes man das Schaltverbindungsbrett
auf einem Deckel 90 abstützt, eier 2±u.ea Rend 92 un-l Stützen 34 aufweist,
sowie nicht dargestellte ^ufcr.i.chtvor_\.chtij..t!eii besitzt. Dar
Deckel 90 wird von Klemmvorriciittmger:. 69 ^etragen, die an einem Auszug
93 befestigt sind. Der Auäiii^ Iiat Holier· 100, die in Schienen
102 laufen, die an Tisch 32 befecti^t sina. Ss kc^e^ auch end ere
Halterungen vorgesehen sein. "Venn mar·, an d&a Klemrvorrichtun^ori '**&
dreht, so wird der Leekel 90 unä des Schaltverbir . nrsarett \ -aagesenkt,
so daß der Auszug 98 he-raasgezoger. und dr^ Schaltν>-r>t;.:.->
äungsbrett 28 ausgewechselt werden kann- Die elektrischen ¥:;„.■:.::-
düngen des HF-Prüfgeräts werden n& oh folgend anhand der Fj". .rd schrieben.
In den Fife, χ* ~ 5f 'J-Q-d ii>sbeßf-^Jire in Fig. >:: s -d zwei hu .■
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der -Baugruppe "IO dargestellt und mit L^ und L^ bezeichnet. Die Leitungen
Ly - .υ,,- und die zu diesen Leitungen gehöri^exi Bauelemente
sind in Fig. 5d nicht gezeigt, jedoch erwähnt, um das Verständnis'
äes HF-Prüfgeräts su erleichtern. Das Fassungsbrett 24 besitzt
Strontversorun&sleitungen PL^ ~ PLs.-■, die'elektrisch mit den Leitungen
L* - L^j,- verbunden sind und die Sammelleitungen Ba^ - PB^ auf
der oberen Tafel 60 mit Hilfe von Steckern 30 mit Strom versorgen. Die Sammelleitungen PiLj - Pß^^ sind über Relais LnRc - ^nRg mit den
Federkontakten 63 der Anschlußtafel 66 verbunden. Die Kontaktplättchen
86 auf dem Schaltverbindungsbrett 28, die mit den Federkontakten
63 zusammenarbeiten, sind mit Stromversorgungsklemmen LnT^ bis
LTr verbunden.
Ab fühl leitungen SL,j - SL,,^ gemäß Kelvin des Fassungsbretts 24 sind
Jeweils mit einem der Stecker 50 mit Abfühlklemmen S^„j - SB,,.- verbunden.
Mit Hilfe des Relais L^R^, der Verbindung zwischen einem Federkontakt
63 und einem Kontaktplättchen 86 auf dem Schaltverbindungsbrett
28 werden Gleichstrom-Abfühliaessungen durchgeführt. In
den meisten Fällen wird auf dem Schaltverbindun£,sbrett 28 ein durchgehender
Lsitar F1 - F.16 vorgesehen sein, der des .Kontaktplättchen
86 fin.'; einer» üccIi su. besciireiüenden Anschluß 142 und schließlich
einer statischen i]!.;e3ken dienenden Sammelleitung SS für jede Leitung
*'\ verbi.D.cl2fc. Dynsmi.schsa Abfohlen findet durch die Relais L
R^ und IrP-2 sto-ot. die rait d-sr dynsmischen Abfühluag dienenden Samtußgsn
DS1 , j)3a vereu-adfiEi sind, wobei ,jcäes dieser Helcis ent-
au£ c^r ob-r^'i oder uüf.iren Tafel GO oder 32 .jedes ^uaci:c;5n;:«n
., ... 909884/07 9 8 BADOHlSiHAL
Α ff - 12 - 22- 8. 1966
sohliessen* Z.B. feörjaen die Rs lei ε J^R2 bis L^R2 mit der dynamischen
Sammelleitung DS^ verbunden sein. Xn ähnlicher Weise können
die Relais L^R2 bis LjR2* -"g1-^ bis L12R2 naü L13R2 bis L16R2 rait
den dynamischen Sammelleitungen DS2, DSz und DS^ jeweils verbunden
sein, die nicht dargestellt sind. Vier Bajonettstecker P^ - P^
durchqueren das Gehäuse 40 und stecken in Buchsen, die im mittleren
Segment jedes der vier Quadranten angeordnet sind, wie am besten aus Fig,. 4 hervorgeht.
Für die Leitungen L^ - L^ sind jeweils Vorspannklemmen SP^ - BP^6
am Schaltverbindungsbrett 23 befestigt, die der Zufuhr statischer
Vorspannung dienen. Die sechzehn durchgehenden Leiter F^ - V^r- sind
mit den statischen Sammelleitungen SS^ - ^S^g- durch Vielfachstecker
142 verbunden, die an der .Kante des Schaltverbindungsbretts 28 in
Fig. 3 sichtbar sind. Zwei dynamische, der Anregung dienenden Sammelleitungen
sind auf dem Sohaltverbindungsbrett 23 vorgesehen und
können axt irgendeiner der Stromversorungsklemmen L {p. bis L Tr bei
'irgendeiner der Leitungen L,, bis L^ durch Vorrichtungen verbunden
werden, die nachfolgend beschrieben werden. Die Sammelleitungen DP^
und DP2 auf dem Schaltverbindungsbrett 28 können kreisförmige Gestalt
haben. Auch die Stromversorgungsklemmen L T sind im Kreis angeordnet,
so daß irgendeine der Klemmen LI. bis L Tn- leicht mit einer
der Sammelleitungen DP,- oder DP2 durch eine Drahtbrücke oder eine
noch zu beschreibende hast verbunden werden können. Die Sammelleitung
DP^ kann mit einem kleinen Stecker 120 (FIg0 5) mit einem koaxialen
Versorgungskabel 122 verbunden werden und die Sammelleitung DP2 kenn
durch einen gleichen Stecker 124 mit einem koaxialen Versorgungskabel 126 verbunden werden. Die 'Vir-kungswei se des Schaltbretts 28 wird
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am besten verstanden werden, wenn die .-statischen Stromversorgungen
und die dynamischen Impulsgenaratoren beschrieben worden sind, die
dazu verwendet rerden, die durchzuprüfende Baugruppe anzusteuern.
Die Relais LßR werden vom Strom einer Reihe steuerbarer Relaistreiber
150 angesteuert. Die Leitungen dieser Relaistreiber I50 sind
mit der oberen Tafel 60 über Stecker I51 bis 158 (Fig. 1 und 3) verbunden.
Jeder Stecker I5I bis 158 besitzt Zuleitungen, die zu den
Wicklungen der Relais führen, die zu den beiden Leitungen L1, L2 der
Baugruppe 10 führen. Z.B. besitzt der Stecker I51 die Relaistreiberleitungen
für die Wicklungen der Relais L1R1 bis L1Rq und der Relais
L2R1 bis L2Rq.
Zehn Gleichstrom-Stromversorgungen Nr. 1 bis Nr. 10 sind mit Stromversorgungs-Sammelleitungen
B1 bis B10 jeweils verbunden. Jede der
Gleichstrom-Stromversorgungen ist sowohl hinsichtlich der Spannung als auch des Stroms in einem weiten Bereich programmierbar. 7/enn sie
als·Spannungsquellen arbeiten, besitzen sie eine Strombegrenzung.
Diese Gleichstrom-Stromversorgungen sind auf dem Markt erhälblich.
Jede der sechzehn statischen Relais-Sammelleitungen SR1 bis SR16
kann mit irgendeiner der Stromversorgun^s-Samcielleitungen B1 bis B1n
durch eine Anzahl Relais Ln^K1 bis L1^10 odar mit einer Srdschiene
G über Relais LnK1,, verbunden werden, die für jede Leitung L1 bis
L16 vorgesehen ist» Die Gleichstrom-Stromversorgung ilr. 1 und ifr. 2
h8ben Fernabtastleitungen RS1 und RS2 und gemeinsame Fernabtastleitungen
RSC1 und RSC2, von denen jede wahlweise mit den statischen
abfuhlenden Sammelleitungen SS1 bis SS1- durch Relais L K12, LI
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L K1-, und L IC,,- jeweils verbunden werdoa könaen. Die beiden Fernabtastleitungen
RS1, RS2 für jsde dieser Vorsponnungserzeuger gestattet
das Abfühlen von positiven oder negativen Spannungen zur Erzeugung
von Besugsgrößen in den Stromversorgungen. Zwei Leseleitungen
RO und ROC können einsein an irgendeine der statischen Abfühlleitungen
durch Relais I^ILic und JJnKyJr? verbunden werden. Die Lese leitungen
RO und ROC stellen Bingengsleitungen für das statischen Messungen
dienenden Üntersy3tem 2J5O dar, das später geneuer beschrieben
wird. Die koaxialen Versorgungskabel 122 und 126 sind mit Ϊ&-
pulsgeneretoren I und II (Fig. 5&) verbunden, die Anregungsimpulse
einer bestimmten Erequena, Amplitude und Breite erzeugen, wie noch
beschrieben wird.
Es wird nunmehr auf das SchaltvsrbinduDgsbrett 28 singegangen. Wenn
eine vielpolige Baugruppe 10 gemessen oder geprüft werden soll, ist es häufig nötig, Gleichspannungen an eine oder mehrere der Leitungen
I^ bis L^6 und Prüfimpulse an andere Leitungen zu legen. Werden z.B.
an einer einzijen Baugruppe 10 fünfundzwanzig Messungen vorgenommen,
so ändern die Vorspannungen und die Impulse im allgemeinen ihre Natur und werdan Üblicherweise an verschiadane Laitungen gelegt. Um
wirkliche Arbsitsbedingungen genauer nachbilden zu können ist es im
aligemeinen notwendig, eins bestimmte Last in die Vorspannungszuführung
oder die Impulszufuhr für die Baugruppe zu legen. Die Art der
Last wird oft von Messung zu Messung bei einer bestimmten Baugruppe sich ändern und ändert sich, fast immer bei Baugruppen verschiedenen
Typs. Hierzu sind die Stromversorgungsklemmen L T1 ois L Tr, die statischen
Vorspannklemmen SE1 bis SP^ und die dynamischen Strom1"ei sorgungs-Sammelleitungen
DR1, ])P2 nahe beieinander auf dem Schaltbrett
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angeordnet. Hierdurch, wird man insofern beweglich, als ijede Strom-.
versorgungskleaime J^T1 bis LnIV jeder Leitung mit irgendeiner der
Vorspsiinklemmen SP,:, oder der Sammelleitungen DP1, BPp verbunden
werden kann und zwar entweder direkt durch eine Drahtbrücke oder durch ein elektrisches Bauelement der geeigneten Art und des geeigneten
'VeiMis .wie z.B. durch einen Widerstand 144 (Fig. 3), einen
Kondensator oder ein "Jiderstsnds-Kondensatornetzwerk. Hierdurch kann
irgendeine Leitung Lß der Baugruppe 10 mit irgendeiner der zehn
Gleichstrom-Stromversorgungen verbunden werden, indem eine der Stromversorgung!
ei tuiigen L^Q},, bis L7Tc mit der benachbarten Vorspannkleinme
SP eng verbunden und das entsprechende Relais LnK^ geschlossen
wird. Wenn dae geeignete Relais I^Rc bis LnRg während der richtigen
Prüfperiode geschlossen wird, so wird die Leitung Ln mit der
benötigtenGleichstrom-Stroniversorgung verbunden. In ähnlicher ^eise
kenn jede Leitung L^ bis L.^ mit irgendeinem der Inipulsgeneratoren
I oder Il verbunden werden, indem man eine der Stromversorgungsklemmen LnT^ bis LaTc mit oar geeigneten Sammelleitung DP^ cder DP^
verbindet.Wie bereits erwähnt; kann diese Verbindung ein geeignetes
elektrisches Bauelement aufvreisens das die erwünschte Last abgibt.
Jede Leitung L^ bis Iv.g kenn gowiinschtenfalls über eine Last mit Erde Verbunden werden, indem man eine dar Klemmen L T bis L T1- mit
«iner der benachbarten Yorspannklemmen SPn verbindet und das geeignete
Relais L^ICyj schließt. Die Anwesenheit der fünf Stromversorgungsklemmen
LT-1 bis LnIv und der Relais LflRr bis LnR9 gestattet,
deß jede Leitung Ln mit der gleichen Vorspannklemme SP1 oder der
Sammelleitung DP^ cder DP2 über verschiedene Lestelemente füj·- verschiedene Pr-U:''zwecke vGi-bundcr. winden kann. Bis au sehn verschiedene
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Gleichspannuags-Vorspannleitungeri. können au beliebiger Zeit verwendet
werden und jede Yorspeun-Stroinversorgung k&nn mit Jeder Anzahl
Leitungen Ln gleichzeitig verbunden werden. Indem man zwei Impulsgeneratoren
I und II vorsieht, die, wie später noch beschrieben wird,
synchron gesteuert ßindj kann men zwei zueinander in Beziehung stehende
Impulszüge εη verschiedene Anschlüsse der Baugruppe 10 legen.
Sowohl das statische als auch das dynamische Abfühlen als auch die
Fernabfühlung für die Gleichstrom-Stromversorgungen Nr. 1 und Nr. 2 werden mit Hilfe einer KIeνin-Verbindung zu der jeweiligen Leitung
Ln durchgeführt. Statische Messungen führt man durch, indem man das
Relais LnR^ schließt und die Relais LßR2 und LnR, öffnet und die geeigneten
Relais LE^ oder LnK^r7 schließt. Dynamische Messungen werden
durchgeführt, indem man das Relais LnR^ öffnet und die Relais L
R/j und L R2 schließt. Die Prüflinge werden während des Speicherns
einer Bezügespannung in dynamischen Messungen dienenden Untersystem
230 gespeichert, wie später noch beschrieben wird, indem man das Relais
LnR^j öffnet und die Relais L1^ und LnRz schließt. Die Relais
LnR^ und LnR7 werden wechselweise betätigt, wie dies durch die verbindende
gestrichelte Linie angezeigt ist.
Die Zeit, zu der die Gleichstrom-Stromversorgungen Nr. 1 bis Nr. 10
und die Impulsgeneratoreη I und II eingeschaltet wird, kenn so programmiert
weräen5 daß die Vorpsannungen und die Anregungsimpuls<3 dem
Prüfling in irgendeiner beliebigen Reihenfolge zugeführt werden, mn
den Prüfling zu schützen. Ein aufwärts- und abwärtszählender Dekadenaähler
240 steuert nacheinander zehn aufeinanderfolgende Polgeleitungen
241 während sehn aufeinanderfolgender Impulse eines T&kt-
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gebers 242 der Steuereinheit an. Die zehn PoIgeleitungen 241 erstrecken
sich zu jedem der dreizehn Tore G1 bis Q^y Die Schieberegister
umfassenden Speicher M1 bis M10 speichern Programminformationen
für die Gleichstrom-Stromversorgung Nr. 1 bis Nr. 10. Jeder
Speicher M1 bis M10 speichert Informationen, die die Art und die
Größe der Vorspannung betreffen, die geliefert werden soll, je nachdem,
ob die Spannung auf die an den Leitungen L^ oder der Stromversorgung
herrschenden Spannung bezogen werden soll, sowie den Zeitpunkt,
au dem die Gleichstrom-Stromversorgung eingeschaltet werden soll, usw. Speicher 243 und 244 speichern ähnliche Information für
die Impulsgeneretoren I und II. Ein aktives Signal wird der zugehörigen Gleichstrom-Stromversorgung und dem Impulsgenerator über ein
Tor G1 - G12 zugeführt, wenn der Logikpegel der Folgeleitung, die
durch das Programm an die ,jeweilige Gleichstrom-Stromversorgung oder
den Impulsgenerator angeschlossen ist, von 11O" nach "1" wechselt.
Der Arbeitsablsuf des Meßgeräts kanu am besten anhand aex* zeitlichen
Darstellung der Pig« 8 erläutert werden. Das ganze Gerät wird von einer Steuereinheit 250 gesteuert. Fine der Hauptaufgaben der Steuereinheit
250 ist, die Programminformation einer Programmeinheit 251 zu
den einzelnen, mit Schieberegistern versehenen Speichern des Geräts zu schicken, die schon beschrieben wurden oder noch beschrieben werden.
Der Arbeitsablauf der Steuereinheit 250 wird durch den Taktgeber 242 synchronisiert, dessen Ausgangsspannung auf der Seitachse 604 angegeben
ist. Nachdem der Arbeitsablauf des Geräts durch die Steuereinheit 250 eingeleitet worden ist, wird die gesamte Programminforraa-
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tion für die Messung Nr. 1 den entsprechenden Speichern während einer
Zeitspanne zugeführt, die bei 602a beginnt and bei 602b endigt.
Die Programmeinheit 251 kann Dekannter Art sein· Sie kann magnetischer
Natur sein, kann Lochkarten, Lochbänder oder Rechner aufweisen, so daß eine Reihenfolge verschiedener Messungen einschließlich
von Hauptabtostungen I und Hauptabtsstungen II bei einer dynamischen
Messung oder eine st&tische Messung ohne weiteres bei verschiedenen
Prüflingen wiederholt v/erden kann. 'Vie bereits erwähnt, schaltet die
Steuereinheit 250 die Programmeinheit 251 ein und aus und schickt
die Information von der Programmeinheit 251 zu ·* η geeigneten Speichern.
Die3 wird mit Hilfe einer am Anfang und Ende einer jeden Programminformation
vorgesehenen kodierten Adresse erreicht. Da alle Speicher Schieberegister sind, muß der Speicher vollständig gefüllt
sein, um die Information in die geeigneten Bitstellen der Schieberegister
zu bringen. Die Programmeinheit 251 wird nach dein Programmieren
einer jeden Messung durch ein Stopsignal im Programm des Lochstreifens
angehalten. Für jede der aufeinanderfolgenden Messungen muß nur dasjenige Register neu programmiert werden, in ae.ii die Prüfbedingungen
geändert werden massen» ehe man mit der nachfolgenden Messung beginnt.
Nach dem Programmieren, dessen Ende durch ein Signal von der Programmeinheit
251 zur Steuereinheit 250 angezeigt wird, wird der vorwärts- und rückwärtszählende Dekadenzähler 240 eingeschaltet, um die
Impulse 504· des !Taktgebers 212 in Vorwärtsrichtung zu zählen und um
nacheinander die zehn Fo Ige leitungen Nr. 1 bis ?Tr. 10 ( ä*.e in
Fig. 5a) gemeinsam mit 241 beizeichnet sind) in den Zustand "1" rn
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v:i:eP3t-.;.u. ν.-;.·.- dies in Fig. 3 gezeigt ist. '.Vie bereits beschrieben,
kann jode G;..-;ichscrom~Gtrom-'<3raorguu.g Hr. 1 bis Ur. IG oder -jeder
Impulsi.e.i--.erLtor I und II durch ein Signal eingeschaltet werden, des
und zwar
von den Toren G^ bis G^2 kommt -/mit Hilfe einer der Polgele it ungsn' und flint?!1 Pra^r&mmleitang von den zugehörigen Speichern M^ bis M^0, 24? und 244. In der gleichen 1Voise kann jode der zehn lolgeleitungen zusammen mit einer Progrcemraleitung eines Prüfstsrtspeiohers 296 mit Hilfe einer Torschaltung ein Prüfstart-Signal erzeugen, das durch die Kurve 603 dargestellt ist und vom Tor G^ zu einer Prüfvfirzögerungsüchaltung, 255 geht. Diese erzeugt ein Prüfverzögerungs-Impuls 610, v/ean sr d&s Prüfstart-Signal 608 empfängt. Der Prüfverzögerungsimpuls 6'iO dauert solange T wie der Prifstertspeicher- 296 du.ech seine Proereniminformat'.ion best5.mint, demit der Prüfling in den ef-ngeschv/un&enen Zustand korimen kenn. ITach dem Prüfv3raögerung,siiapuls 310 wird ein Prüflesesignel 612 aur statiachen Prüfsteuerung 292 geschickt, das außerdem zu der dynamischen Folge-'Zsitgebervorrichtung 470 geschickt wird, die später noch beschrieben wird. Ein Meßbeginnsignal 614 wird dann sowohl in den statischen als auch dy- :iari? schein Mefi-Untersystem erseugi=t um den automatischen Arbeitsablauf jeder der Unter systeme gemäß den PxOgramtnbcfohlen zu bswirken.
von den Toren G^ bis G^2 kommt -/mit Hilfe einer der Polgele it ungsn' und flint?!1 Pra^r&mmleitang von den zugehörigen Speichern M^ bis M^0, 24? und 244. In der gleichen 1Voise kann jode der zehn lolgeleitungen zusammen mit einer Progrcemraleitung eines Prüfstsrtspeiohers 296 mit Hilfe einer Torschaltung ein Prüfstart-Signal erzeugen, das durch die Kurve 603 dargestellt ist und vom Tor G^ zu einer Prüfvfirzögerungsüchaltung, 255 geht. Diese erzeugt ein Prüfverzögerungs-Impuls 610, v/ean sr d&s Prüfstart-Signal 608 empfängt. Der Prüfverzögerungsimpuls 6'iO dauert solange T wie der Prifstertspeicher- 296 du.ech seine Proereniminformat'.ion best5.mint, demit der Prüfling in den ef-ngeschv/un&enen Zustand korimen kenn. ITach dem Prüfv3raögerung,siiapuls 310 wird ein Prüflesesignel 612 aur statiachen Prüfsteuerung 292 geschickt, das außerdem zu der dynamischen Folge-'Zsitgebervorrichtung 470 geschickt wird, die später noch beschrieben wird. Ein Meßbeginnsignal 614 wird dann sowohl in den statischen als auch dy- :iari? schein Mefi-Untersystem erseugi=t um den automatischen Arbeitsablauf jeder der Unter systeme gemäß den PxOgramtnbcfohlen zu bswirken.
Ist, Ean mit der vtatlsahen euer as'ivaiaisehen i.'essimg. fertig, nc wird
ein Meßende signal 616 aur Steuereinheit 2.50 zurückgesandt, ύ:.?. ein
Prüfergebnißsigix-a.1 613 srseugt, äzn. r^kaden.-jshlor 240 limschaLtei-
und an den Pol ge leitungen lir. 1 bis ic?·. 10 in umgekehrner Eichiuag
abwärts lauf- UD.d außerdem das Prüfstartsignal 603 und das Prüf Lese
sigöe L 612 und das Meßbeginnsignal. 614 beendet. Sobald di^ FoXgeleitung
ITr. "' wieder auf "0" is^, vi:-i?d das Prof2,rsmooini-.abes::.gr.ßi. 602
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zur Pro&rammeinheit 25'l geschickt und die Programtainformetion für
d5.e Messung Iir. 2 wird den Schieberegißterspeichern zugeführt. Ißt
die Messung Nr. 2 fertig programmiert, was durch den Abfall des Programmeingabesignals 602 oder das Ende der Aufzeichnung der Meßdaten
aus der Messung Nr. 1 angezeigt wird, wofür der Abfall des
Meßergebnissignals 518 verantwortlich ist, werden die Polgeleitungen
ITr. 1 bis Nr. 10 wieder der Reihenfolge nach angeschlossen und die zweite Messung geht in der gleichen Weise vonstatten.
Untersystem für die statische Messung
Die Le se leitungen RO und ROC sind mit dein ISingan^, des statischen
Messungen dienenden Untersystems 2$Q verbunden. Pas Untersystem umfaßt
einen als Differenzverstärker ciiisgebiideten Rechenverstärker
252» der dazu benütst wird, sowohl die Spannung als auch äen Strom
zwischen den Leitungen RO und ROC zu messen. Die Leseieitung ROC
ist stets mit einem ]fingang des Rechenverstärkers 252 verbunden. Die
Leseieitung, RO ist über einen von fünf dämpfenden, Widerstände und
Relais aufweisenden ZweigenV^ bis V,- verbindbar, um Spannungsmessungen
an verschiedenen Bereichen vornehmen zu können, da die 'Tiderstandswerte
in den Zweigen verschieden sind um verschieden stark dämpfen zu können. Ein Widerstands-Relaiszv/eig 254 ist außerdem geschlossen,
und schafft eine Rückkopplungsschleife für den'Rechenverstärker,
wodurch man einen üezugswiderstandswert für alle Spannungsmessungen erhält. Pur Strommessungen wird einer der neun Widerstände,
und Relais umfassenden Zweige S1 bis S9 parallel zu den Leseleitungen
BO.und ROC gelegt und geschlossen. Der Spannungsabfall an
diesem Zweig wird gemessen,.indem man einen der Zweige ΊΛ bis Yc .
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je nsch Meßbereich für eine kurze Abtastperiode schließt, während
aer der Spannungsabfall am Zweig s^ bis Sq abgetastet wird, um au
bestimmen, ob der zu messende Strom eine solche Größe hat, daß er
den Rechenverstärker 252 ic. starke Sättigung treibt. Wenn dies nicht
der Fall ist, werden der geschlossene Zweig Sn, der geschlossene
Zweig V_ und der Zweig 254 geöffnet. Das Relais 256 wird geschlossen
und in der Rückkopplungsschleife des Rechenverstärkers 252 wird
einer der widerstände und Relais aufweisenden Zweige I^ bis I^Q geschlossen
um eine Gleichstrommessung durchführen zu können. Der Strommeßbereich wird durch die verschiedenen Werte der Widerstände
in den Zweigen I^ bis 1^0 bestimmt. Die "Jiderstsndswerte der Zweige
S^ bis Sg entsprechen den Bereichen, die die Zweige I,| - Ig haben
und nur der Zweig VV entspricht dem Zweig Ι*~ während einer kurzen
Periode am Messungsbeginn. Alle Zweige V^ bis V1-V I^ bis I^Q und S^.
bis Sq und die Relais 254- und 256 werden von besonderen Treibern angesteuert,
die zu einer Treibergruppe 258 zusemmengefeßt sind.
Der SpannungEunterschied zwischen dem Ausgang 27? und der Leseleitung
ROC wird einem Spannungs/Fre«iuenzwandler 274 zugeführt. Ein solcher
Wandler ist auf dem Markt erhältlich und erzeugt eine Frequenz, die der Eingangs spannung proportional ist.. Der Ausgang des Spannungs/
!Frequenzwandlers 274- ist über einen Transformator 276 mit einem Impulsformer
278 verbunden. Wegen der Transformatorkopplung liegen der
β Rechenverstärker 252 und der Spannungs/Frequenzwandler 274 auf flie-
to gendem Potential und messen daher die Spannung zwischen zwei belie-
bigen Leitungen L_ des Prüflings. Der Impulsformer 2?8 wandelt die ·
^ Frequenz in einen Itnpulszug um, der durch einen Digital zähler ge-
^ zählt werden tonn« Der Digitalzähler arbeitet zwei msec lang, wie
später noch genauer beschrieben wird« Für die vorliegende Beschrei-
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ie - 22 - 22, 3. I960
bung reicht; es jadoch aus zu wissen, dsß der awsi msec dauernde Impuls
das Torimpulsgenerators 282 verursacht, daß der Irapulazug aus
dem Impulsformer 273 über ein UHD-Tor 230 zu einer Zählersteuerung
284 gelangen kann, die den Impulszug während einer statischen Messung
zum Datenzähler 286 durchläßt. Der Torimpul regenerator 282 leitet
ein fünf msec dauerndes Prüfbe&innsjgnal ein, das von dar statischen
Prüfsteuerung 292 kommt.
Das Ausgangs signal des Impulsformers 273 wird einem Fraqueni-diakriminator
238 zugeleitet, der so eingestellt ist» daß er Frequenzen
ez'fassen kann, die in etwa 250 % des Meßbereich^ yiegca. BeG Aasgangssignel
des Frequenzdiskriminaors 288 kippt eins überlast-Kippstufe
290, wenn die Frequenz die eingestellte Größe überschreitet.
Das Ausgangssignal der Überlast-Kippstufe 290 wird der statischen
Prüfsteuerung 292 zugeführt j die die Relaistreibergruppe 253 steuert.
Kommt von der Überlastkippstufe 290 ein Überlast-Signa1, so werden
die Zweige V^ bis V,- und das R-slais 256 sofort gec.Tfnet, d&rait der
Rechenverstärker 252 nicht zu sehr in die Sättigung getrieben wird.
Die statische Prüfsteuerung 292 empfängt Programmbefehle von einem
Speicher 294, der für dia MeBart und den Meßbereich zustär.oi;;, ist und
angibt, welche statische Messung und ob eins Strom- oder Spannungsmessung
durchgeführt werden soll.
Das statische Meßsystem ksnn auch den Meßbereich selbst einstellen
und zwar durch eine automatische Meßbereichsteueruug 215. 7ε-χα aer
Inhalt des Datenzähle.r3 kleiner als ein bestimmtes 'ir,i raum 13'-. ~ a.B.
20 % des Bereichs, oder größen als ein bestimmtes ."^i^uk - z.B
#09884/0798
Λ 1= yiO a
" j2£ - 22. 3. "i
de» Bere-chj. danc '.vir3 von eier Meßbareiohslcueruiig 295 ein Signal
zur statteten Prüf steuerung ge schick';, um den Meßbereich nach oben
oder unten umzuschalten« Die Messung wird dann wiederholt. Auf ein
Kommendο der Prüfversogerungsscha-tung 255 wird eine statische Messung
eingeleitet.
Für die Synchronised on der dynamischen Jisssungen sorgv. ein digitales
Synchro:oisationssystem ;500. Gemäß 5Ig. 7 erzeugt das Synchroni-·
sgtion3syeteia 3CO hochfrequente Takt impulse m:l'; etv/a 100 Iv1SEz, die
durch die 'fsktiiapulae 302, sir^sn. HucksteJ !taktimpuls 30^-. einen verändßj^lichen
^aIcfcimpuls 3O6t ejjien Verzögerungstaktimpuls 508 und
einen Abt es !taktimpuls 310 dargestellt werden. Die vier r/aletat erwähnten
Takt impulse sii-.d genau mit einem hochfrequent an üezugßtokt;-·
impuls synchi'oinisiei't. Sie 'l-orioäe z?;i.'-cher:- rlon Rückstellcaktimpulsen
30^- ~t 3Ο·'4· ?^1 usw. der Rucks teil takt impulse 304 köimen mittels
Programm so gelegt v?eräent c-a3 sie n^cli eiiier beliebigen Ansah! von
Beaugs-Talctiapulsen 502 auftrete-Q, wie s.B. von tausend Bezugs-Taktinpulsexi
bis b.underti-su-sen.d iSiiKUgs-Töktimpul'i^E.. Die Hüokstellperiode
deß Rücketelltsktimpulse£ 30^ kann alp logißchsc"Wert angesehen
werde.u, ds.s tnuscnd bis hundert-tausend Bits aufweist. Der veränderliche
Taktimpuls -506 kann cc prograaiaiert warden, daß er mit einer
bestimmten Häufigkeit innerhalb jeder Riickstellperiode auftritt .Der
Verzöger ungs takt impuls 308 kann so programmiert·- werdesj daß er nach
einer beliebigen Anzahl von BeHugs-Taktinipulsen 502 euftrit';, die
■bie aur Zahl 100 nach dem Auftreten jedes -veränderlichen 'laktimpul-
dbü 306 reichen können. Der Abwnst-Tektinpnls 310 kann nur ci
während jeder Rüeksfcell-Taktiiapalsperiode auftreten, l^.-.m Jc7C
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BAD ühiüiir4AL
gfy - 22. ό, 1C;*£6
*, werde.: "laß ΐ. 3?/r±?h:.:i: sv.t irgendeinem Bezugs-ial.t-■impuls
i.un<iriuub d<??a J:o;:'\Ovj : - v-£ b:-.i.t'·;. BIe rücksteU.-. vertnd^i-J.ichen»
VeriioaerungS"1 u.-)d Abi;.-i--;t--riok.1;:'i.np"lce wurden von ί inem digitalen
SyncJnü'Gnisierspoi-:h<;r ^ ;·; ;.ri?'.>f;r'iMiiiiert.
Obwohl je dt·1 r der Tektinpui go cla.au v'f»;:'vrondet werden kanu, die Iri
generei-.orsri. I oder Il au s-y;i.;liro.i'.:'.sioron, wird Jüan gewö'üaljel. c'en
Viiräiid'jrlichen -Taktimpult: ;?06 d'ixu ν or wend en, einen Prüf impuls au
eraeugsn.; w'-.c dies durch die Ansti.egßfλsnke 312 der Kurve 514 dargriSt<3].3.t
ist. Der Abfall j$1f3 drjs Prüf impulses kann entweder duroh
den Verzögierunesfcsktimpiiis '508 oricr durch einen Zähler bestimmt werden
t dar in clon jeweiliG'--1 /Ji-prls^enorotoren untergebracht ist und
mit 100 MHz durch dem iiezug;3takiinpuls: 302 batrieben -wird.
Der /kbtasttekfcimpulB ciurc.a das digitale Synchronisa ti ons ays:tejn
wird Sn einen Abtesf-TiLti.rapulsgsf.erator 313 gelegt, der sinen gee::.gn{jtc-n
Impuls e.i-neugt. uta das Abi:Gstsyst«sm auszulösen. Der Abtast--Takfc
impuls öffnet einen ^lektrisci^n Ruhe Schalter 320 eines G<;r.era~
tors 322 hoher Anstiegsgesotwindigkeit. Der Generator 322 ujnfeßt
ein« Stromquelle 32^? die ab an e'.&^n 7 on fünf Widerständen 331 bis
334· viirr Koridens'atoren 526 Mf; 329 lädt, tje nach dem, welcher von
vier elektronischen Scha?-tern 33/ bit? >vO auf eine programmierte Meß'
bereichsinformation h:j? geechloseen xvorden ist. Die Kondensator«;!
sind so ausgewähltt daß sie einen schnellen Anstieg ■verschiedene;*
E"cd.gunß erzeugen. Ein ImpuXsgenex^afcov- 374 hat drei Ausgänge, von denen
einer einen Strobof?ki3piinpulsgeae.vetor 376 antreibt, der gemäß
Fig. 1^ einen. Stroboskop impuls 380 erzeugt, der. dazu verwendet wird,
einen Scha It ar 378 xüi· die Abtastbrücke zu schliessen. Der Stroboß-'
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22.
ä u.itt dann auf, Wvi/m 3«r Anstieg 350 die Treppenepaari
370 übersteigt;. Wenn die Truppenspannung r.hröa kleinsten Pegel s?-
mäß-der Linie 3r;2 hat, dann erscheint der Stroboskopimpuls 380 I im
we sent;, ic hen synchron mit dom Abtcist-Takfcimpulß 310 I. Wenc. jecosh
dia 'fropocßspannung größer v;:Vrd, -so wird ein Stroboskopimpuls 580
II um sins üeit&panne veraögert, die gleich der Zeit ist, die benötigt
wird, um mit dem Anstieg 350 die Treppenapanniing 370 zu überschreiben.
Außerdem kann der Strom in den !üfiderständen und Kojiö-s.ißetoren
geändert werden, laden man einen Tranaistor 342 einschertes,
der als Stromquelle dient und einen Teil des Stroms von der Stromquelle
324 nach Erde ableitet. Dies erreicht raan, indem man die
Spannung an der Basis eines Schaittransistors 34-4- so senkt, daß die
Spannung am Emitter eines Transistors 342 ebenfalls gesenkt wird.
Wenn der Schalter 320 geschlossen ist, was normalerweise der Fall
ist, ;Li?t der Leiter 3^6 ebenfalls eul niederer Spannung. "?enn Jedoch
dor Ruheschalter 320 geschlossen istt ist dar Leiter 346 auf niederer
Spannung. Wenn jedoch der Euheschaleer 320 durch einen tmpuls
aus dem Generator 318 geöffnet wird, dann entsteht eine Spa.anung an
den Kondensatoren 326 bis 329, je nach dam, welcher der Schalter
bis 340 geschlossen worden ist, um den schnellen Anstieg 350 gemäß
Fig. 7 zu erzeugen» Der Leiter 346 ist ri.it einem Eingang eines vergleichenden
Verstärkers 354 verbunden. Der andere Eingang des Verstärkers
354 ist mit dem Ausgang eines Verstärkers 35S verbunden,der
einen hohen Bingsngswiderstand hat. Wenn die Spannung am Leiter 346
die Spannung am Verstärker 356 übersteigt, dann wird die Spannungsänderung am Ausgang des Verstärkers 356 durch den Leiter 352 surück-
gekoppelt, um den Ruheschalter 320 wieder au schliessen und den Kon-
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6AD ORIGINAL
22ο B1 1966
densatcr schnell au cn -la·^··.?. v/ckIu:.."^ c Le Spgramas ani leiter ;i45
wieder au;·? -Sie ursprünglich- niedrig? ^piiiinim·.; sarückksliri;.
Der Leiter 346 ist mit ei neu jiingang eines als; Vergleicher arositenden
Verstärkers 354 verbunden. J)3C andere Eingang das Verstärkers 354 ist nit CiSiT. Ausgang eines Verstärkers 356 verbunden, d;;r
einen hohen Sins<ar.gST/ide:.v;U:.i'.-l? eia.'i iii.astellbare Verstäx-lmng, und
eine oinsi;elXb£3r.2 GJ.eicho:;roKver:Lj^ri-L?.5 zu Sionzwecksn auf-.v^k; ä ■-
Das Bingangssisnal. für den T^rsfcä::·!1:«:? 356 lsitet man voe Ίτ'φρβΓ.κε-nerator
353 über ei.ien Widers j and ;55O ab. Dar T ppengenorator yrzeugc
eine große Anzahl auswahlbe^or Spaimu.assp-3gsl, ülu inas.vhalb
zweier Gren£en sich lim gleiche Btiträße unterscheiden.« Bsi dsm Ausfuhr ungsbeisp ie I erzeugt der Treiipi-ngen-erator 4Ö00 gleiche Spsnnunga·
schritte zwischen -2.0 V und -j-2,0 V» Der Treppengenerator kann v/chX
weise auf irgend sine dar Treppsrxlr.ifün nit Hilfe einer Treppe ^.steuerung
362 eingestund werden. Diese hai. .".ia wesentlichen ϊλί^χ li-it^iebsarten:
einmal den 3szugsbetritib, -wLh&swl dessert .irgend ..ir.;; aar
4000 Spannungen orseugi; ivird» Der ZFi:-z™ 5,s": dar 'oählbacrieu. Hierbei
wird der Treppsng^nerretor £3rtla\iiur& dux^ch den laügs.?sQ.:jn itaktimpuls
£ortgeschalüSt, der ν am Abtusr-iispals abg-jSeüefc vird ?;-■;»
jetzt beschrieben v/ird. Dabsi. Q3chi: dv3r Treppeagenorator· ^ie^a aices
Treppenzählers 364 g?„eiche Schritte.
Der Treppenzähler 364 besteht aus einer Einer-Dekase,. ■.: ώ.ζγ Zeär.·erDekade, einer Hunderter~Dekade und einei· Tau.sendexi---)a;ivjä.i Ii- 1I .1-sender-Dekade
zählt nur von Hull bis Drei um Visrtf :ser\.l zahl·-. :,x
können. Der Treppenzähler 364. ist mit der Trepoenst euer traf 362 ve r-
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burcyn, uoi clic Treppenepanrvxxii bei Je--iii— ^aM uns; um eine Einheit
wer-terausoiialten. Die EinheJ.tWfcräg·;· " sY. Au Zv/eakßs, die später
noch ica Zusammenhtng rait der Zs: len:;prun&abtastun& beschrieben werden,
steigert jeder langsame Tektimpulo den Inhalt dor Zehner-Dekade und nicht der Einer-Dekade. Din Zehnerdekade schickt den Übertrag
in die Hunderter-Dekade, die ihre ι Übertrag in die Tausender-Dskadä
schickt, um auf 400 (von O bis 399) zählen su können. Als .Ergebnis
wird die Trepoenspannung um Schritte von 10 mV pro Langsamem Taktimpuls erhöht, r Danach schickt die iaiu-ender-Dekads einen Übertrag in
d^.e Einer-Dekade und die Zählung euf 400 wird erhöht. Es ist nun jedoch
Jeder Schritt um 1 mV größer εΟ.ε der entsprechend* vorhergehende
Schritt bei der Zählung der 400 vorhergehenden kreppen. Die folgende
Tafel, die auf einem Sp.-aßjuiagßbereich von -2,0 V bis +2*0 Y
und visrtauGsnd Schritiien beruhtt dient; daiiu, das Ausgsngssignal der
ireppcingenerators su erläutern, wenn er im Zähl erbe trieb bei zehn
2eiJ.eßspx;uni5sbt.03tungen IS-I bie XS-IC betrieben wird.
^bs·t."'lyeb für Zeilensprungsabtaafcunp;en
1 | IS-I | .000 | iS-2 - | |
Schritt | 2 | -2 | .990 | A *™ I i |
Schritt | 7J | -1 | .930 | -1, |
Schritt | -1 | -1. | ||
.999 | ||||
.939 | ||||
.979 |
'-1.992 | IS -1. |
991 |
-1.932 | -1. | 981 |
-1.972 | -1. | 971 |
Schritt k
Schritt 597 +1.970 +1.9^
.Schritt 598 +1.980 -^.98*
Schritt 599 -i-1.990 ■·■-.',991
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+1 | .978 | ν1 | ·9?5 |
•<1 | .988 | ■i-1 | • 989 |
■ί-1 | r. 99β | +1 | .999 |
8AD
A 5551O h
Die TreppeiASpannuns: air. /»usgiejjfe, de« Verstärlcsrs 356 wird durch den
Treppsnsprung 270 in Fife,. ? dargestellt. Die gestrichelte Linie 572
stellt die Spannung dar, bei der der Verstärker 354 keine Ausgangsspannung erzeugt. Die gieichstrommäßige Verstellung des Verstärkers
356 wird eingestellt, so daß wenn der {Treppengenerator seine niederste
Spannung hat; und der Ruhe ß ehe lter 320 geschlossen ist, kein Ausgangösignal
am Verstärker 354 auftritt. Sobald jedoch der steile Anstieg
350 die Treppenspannurg durah einen infinitesimalen .Betrag
übersteigt, wird vom als Vergleicher arbeitenden Verstärker 354 ein
genügend großes AußgsngsBigu.al erzeugt., das einen Impulsgenerator
374 einschaltet.
Ein Ausgang des Impulsgenerators 374 steuert auch einen den langsamen
Taktimpuls erzeugenden Generator 382 an, der einen Impuls erzeugt,
der zeitlich nur wenig hinter dem Stroboskopimpuls 3.iegt,wie dies der Spannungsνerlauf 384 zeigt. Dieser Spannungsverlauf stellt
den langsamen Taktimpuls dar und gibt die Zeitfolge für das dynamische
Meßsystem ant wie nachfolgend beschrieben wird und betätigt
insbesondere den Tropp^nzähler·, eo daß die Spannung des Treppengenerators
353 synchron mit dam langsamen Taktimpuls 384 erhöht wird,
wie bei 37Oa und 37Ob angezeigt. Der Generator 382 steuert auch einen den Rückstelltaktimpuls eraeugenden Generator 386 an, dessen
Ausgangssignal auf c-iner .Leitung ?&& erscheint und zwei aufeinanderfolgende
Impulse 338 I und 388 II besitzt. Der langsame Hückstelltaktimpuls
wird dazu verwendet, den Treppenzähler 364 zwischen beliebigen zwei langsamer. Taki.zmpulsen !3urückzustelLent wie dies durch
die gestrichelte Linie 367 dargestellt ist. Hierdurch kann der T;ec;ppenzählor
auch flit aMere Sieuerfunlctionen verwendet worden.
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'■ 3\T° h . 29 - 22, 8. 1956
Die ztxihzehn Leitungen L<j bis L^ können wahlweise mit d«n Bajonett-Steckern
P^ bis F1^ verbunden werden, indem man die gs3igneten Relais
LnR1 und LnR, schließt. Die ßajonettstecker P1 bis P^ stellen
die Enden von Kabeln CC^ bis CC^ dar, die mit den Eingängen von Abtastbrücken
578a bis 3?8d verbunden sind. Diese vier Abtastbrücken
378a bis 378d werden jeweils von Stroboskopimpulsgeneratoren 376a
bis 376d angesteuert, die alle vom Impulsgenerator 374 betätigt werden.
Wenn eine Abtastbrüoke 378 durch die Impulse aus dem Stroboskopgenerator
in der Größenordnung von 0,5 nsec geschlossen worden ist, erhält ein Kondensator 392 eine Ladung zwischen der am Kondensator anliegenden
Spannung plus einigen Prozenten der Differenz zwischen der Spannung der bestimmten Leitung L u.nd dar am Kondensator 392 liegenden
Spannung. Die Spannung, am Kondensator 392 wird durch einen Verstärker 394- mit hohem Eingangswiderstand und dem Verstärkungsfaktor
1 sov/ie eine MuItipiexeinheifc 3S6 zwo. Eingeng Nr. 1 eines Verstärkars
400 geschickt, der einen hohen Verstärkungsgrad und einen
hohen Bingangswidsrstand hat und als Vergleicher arbeitst. Gemäß
der Beschreibung sind Verstärker mit hohem Bingangswiderstand solche,
deren Eingengswiderstand im Verhältnis zum .Ausgangswiderstand
groß ist. Der Ausgang des Verstärkers 400 ist über einen Arbeitskontakt 402 an einen Kondensator 404 legbar, um diesen aufzuladen und
kann über einen Ruhekontakt an einen Kondensator 408 gelegt werden, um diesen aufzuladen. Synchron mit dem Schliessen der Abtastbrücke
378 während 1,0 msec durch einen. 1,0 bis «ic-Impuls aus äem Univibrator
410 wird der Arbsitskontakt 402 geschlossen und der Ruh-äkcncakt
406 geöffnet. Der Univibrator 410 wird von Ausgang des Impulsgenera-
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22, 8. '1966
tors 3?4 angesteuert. Die Sparamr.g; an Kondensator 404 wird an den
Eingang eines Verstärkers 412 gelegS, cl<$r einun hohe:.i Eingangswiderstand
und den Verstärkungsfaktor 1 besitzt. Die Spannung an Kondensator 408 wird an den Eingang eines identischen Verstärkers 414
gelegt. Die Ausgänge der Verstärker- 412 und 414 werden miteinander
durch einen veränderlichen Spannungsteiler 416 verbunden, dessen Schleifkontakt mit einem Leiter 413 verbunden ist, der aum zv/eiten
Eingang des Verstärkers 400 führt. Dar Ausgang des Verstärkers 412 ist durch einen Leiter 420 iiit jedes Stroboskupimpulsgenerator verbunden,
um so die geeignete Sperrspannung für die Abtaetbrüclre zu
erzeugen. Außerdem ist der Ausgang über Widerstände 422 und vier Koaxialkabel 424 zu Ladezwecke an die vier Kondensatoren 392 zu
Zwecken gelegt, die jetzt genauer beschrieben werden.
Wenn eine der Abtastbrücken 278 für eine sehr kurze Zeitdauer, z.B.
0,5 nseo geschlossen wirdt dann wird sin bestimmter Prozentsatz der
Spannungsdifferenz zwischen der Spannung an den Probenlaitungen und
der im Kondensator gespeicherten Spannung 3592 dem Kondensator 392
zugeführt. Der Prozentseta wird als der Abtastwirkuägsgrad der ßrük->
ke bezeichnet. "Jenn z.B. die Spannung am Kondensator 392 I9OT uad
diejenige der Prüflingslaitungen 2 V ist, so ist die Spannung am
Kondensator 392 1,5 V, wenn die Abtastbrücke sich kurzzeitig geschlossen
und dann geöffnet hat., wenn man annimmt, daß der Abtascwirkungsgrad
50 % beträgt. Der Zweck des soeben beschriebenen Abtastsystems ist, am Ausgang das Verstärkers 412 eine Spannung au erzeugen,
die gleich der Spannung; am Eingang der Abtastbrücke ist ,wenn
die Brücke kurzzeitig geschlossen wird. Dies wird wie folgt erreicht»
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22. 8. 1966
Gleich zeit ig bV» des .Sshliessen&sr Abtastbrücke 3V'3 schließt sieh
der Arbeitölsoßt'jkt. 4Oc! und der ttulLekojcvakt; 4Co öffnet. Diener Zu-*
stand dauert; etwa 1,0 lasec aß. Wenn öngenorimen. wird, daß die Abtastbrücke 3?8' dreimal hintereinander geschlossen wird, dann ist die
Spannung am.Eingang der Bracke positiv und 1,0,: 2,0 und 3,0 V. Zur
Erleichterung sei angenommen, daß der Abtastwirkungsgrad der Brücke
50 % beträgt- und daß die Anfangsspannung jedes der Kondensatoren
392, 404· und 408 gleich 0,0 V ist. .Nachdem die Ab tost brücke 3 ?B kurzzeitig
geschlossen" wurde,, wird der Kondensator 392 suf 0,5 V aufgeladen. Der Verstärker 394 schickt die 0,5 V an den ersten Eingang
des Verstärkers 400» Da der'Arbeitskontakt 402 geschlossen und der
Ruhekontakt 406 offen ist, wird der Kondensator 404 schnell durch
den Verstärker 400 geladen, und swar deshalb, weil anfänglich über
den Leiter 418 zum aweiten Eingang des-Verstärkers 400 0,0 V zurückgekoppeIt
werden. Der Kondeiipator 404 wird aufgeladen, bis die Spannung am Verstärker 412 genügend hoch ist:, um die Spannung am zweiten
Eingang des Verstärkers 404 auf 0,5 V anzuheben«. Da der Schleifkontakt des Spannungsteilers 416 auf 50 % eingestellt ist und da die
Spannung am Kondensator 408 gleich -0,0 V ist, muß die'Ausgangsspannung,
am Verstärker 412 und damit die Spannung am Kondensator 404 den
Wert von 1,0 1 erreichen, ehe der Verstärker 400 abgeglichen ist .und
das Aufladen des Kondensators 404 beendet ist. Diese Bedingung, tritt
in derjenigen Periode auf, in der der Arbeitskentakt 402 geschlossen und der Ruhekontakt 406 offen ist. Die Zeitkonstante des Widerstands
422 und des Kondensators 392 ist genügend groß, so dal?, die Spannungs-'änderung
am Kondensator 392 während der Periode keinen EinfIuß hat,
in der der Arbeitskontakt 402 geschlossen ist. Jedesmal, wenn der Abtastwirkungsgraa
der Absaßtbx'ücka erhöht wird, erscheint .eins solche
■Änderung, die kompensiert werden Iraoa, indem, man den Sp8m?!ir-sfp'trs?lev:
■■-:■ 909884/0798 - »o.-
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1541068
32 .. 22. 8.
416 eingestellt.
Nachdem der Arbeitskontakt 402 geöffnet ii&t und der Ruhekontakt 406
schließt, ist der Kondensator 392 auf 1,0 V während einer Periode
von 9,0 msec"aufgeladen worden. Per Sondensator 408 wird nach den
Kondensator 592 geladen, weil die Eingänge des Verstärkers 408.. nickt
symmetrisch sind, bis die Spannung an allen drei Kondensatoren. 592»
404 und 408 sioh auf 1,0 V belauft, wes die angenommene 'Spannung an
der Prüflingsie.itung war. ■
die -Abtastbrücke 378 nun wieder schließt, wird angenommen5 daß
die Eingangsspannung 2,0 V ist. Die Spannung am Kondensator 592 beträgt
1,0? wegen der vorhergehenden Abtastung. Wenn'die Abtastbrük«
ke wieder öffnet, so hat sich die Spannung am Kondensator 392 auf 1,5 V erhöht, d.h. 50 % der Spannung .zwischen der Mngangsspsnnung
der Brücke und der Spannung am Kondensator 392 vor der Abtastung wegen
des 50 ^Sigen Abtastwirkun&sgrads,., der für die Brücke angenommen
wurde. Die 1,5 V werden durch den .»Verstärker 324 und die MuI tipi exeinheit
396 geschickt und gelangen dann an den ersten Eingang des
Verstärkers 40Oo Ba 1,0 V .sum aweiten Eingang des Verstärkers 400
über den Leiter 418 zurückgekoppelt werden,.wird der Kondensator 404
zuerst durch eine Ausgangsspannung gsladen, bis die Rückkopplung über
den Verstärker 412 und den Spannungsteiler 416 den. Verstärker 400
wieder ins Gleichgewicht bringen,, weil der Ärbeitskont&kt 402 geschlossen und der Ruhekontakt 406 geöffnet ist. Damit die Spannung
am zweiten Eingang des Verstärkers 400 gleich 1,5 V ist, muß die Spannung am Ausgang des Verstärkers 412 gleich 2,0 V sein, weil die
Spannung am Ausgang, des Verstärkers 414 gleich 1 V ist und dur Span·»
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A 35 'ίΙΟ h
■---■■.■. 22. 8. 1956
nun^stciler 416 auf 50 % eingestellt v/orcUi.i. ist. Daher !lesen, sowohl am Ausgang des Verstärkers 412 air, aush am Eingang der Abtastbrücke
2,0 V vor. Nachdem der-Arbeit;skonts'tt 402 geöffnet und der
Ruhekontakt 406 geschlossen hat, werden dia 2,0 V am Ausgang des
Verstärkers 412 wieder über das Koaxialkabel 424 und den Widerstand
422 geschickt, um.den Kondensator 392 und damit den Kondensator
auf 2,0 ? aufzuladen, so daß der Verstärker 400 wieder im Gleichgewicht
ist.
Alle Gleichspannungsabweichungen im Abtastsystem werden am Ende im
Kondensator 408 gespeichert und daher erscheint am Ausgang des Verstärkers 412 kein bedeutender Fehler. Pe der Verstärker 400 eine' Verstärkung in der Größenordnung von 20 000 hat, kann man alle Spannung·
abweichungen an den Schaltern 402 und 406 oder an den Verstärkern
412 und 414 vernachlässigen, da sie gegenüber den Meßeigenschaften
des Systems nicht beachtet au werden brauchen. Daher ist die Aus« gangsspannung des Verstärkers 412 immer gleich der Spannung am Eingang der Ab-tastbrü'cke zu der Zeit, au äer diese Brücke geschlossen
ist· Anders ausgedrückt ist die Ausgangsspannung immer gleich der
Spannung an der bestimmten Zuleitung, da jeder Spannungsabfall zwischen der Kelvin-Verbindung und der Abtastbrücke zur Verschlechterung
des Wirkungsgrads der Brücke beiträgt und durch !Einstellung des
Spannungsteilers 416 kompensiert werden kann.
Wenn Abtastbetrieb herrscht, so bildet das Abtastsystem den Spannungsverlauf
an den Prüflingsleitungen, durch Treppenapproximation
nach, jedoch bei einer sehr niedrigen Frequenz. Bs sei angenommen,
daß bei 304 I und 304 II zv^ei RückstelLtaktimpulse erscheinen. Dann
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A 35 5"· O Ii . ■
fa -Jf- 22· 3" 1966
erscheinen der erste, awsifce 12nd dritte veränderliche 'l'aktimpu/.s
306a, 306b und 303c bsi bestimmten 100 MHa-Tfa--tfcimpulsen, nach de:a
die Rückstell-Taktimpulse 304 I und 304 11 ausgetreten sind. Es sei
außerdem angenommen, daß die veränderlichen Taktimpulse 506a, 306b
und 306c dazu verwendet werden, den Anstieg von Prüf impulsen 314a,
314b und 314c auszulösen und daß die entsprechenden Verzögerungsbaktimpulse
308a, 308b und 30Sc daau verwendet werden, die Prüf inipulse"
abzuschalten. Jeder der Prüfimpulse 314a, 314b und 314c stehen
daher in genauem Zusammenhang mit dem vorhergehenden Rückstell-Taktimpuls
304 I oder 304 IJ, Außerdem sei angenommen, daß diese Prüfimpulse gemäß Fig. 10 an einer Eingangsleitung des Prüflings
auftreten» Die Kurve 315 stellt einen komplementären Kurvenverlauf
dar, der aus einem Impulsaug oesteht. Sie kann an einer Ausgangsleistung des Prüflings auf elnsxi Anrsgungspuls hin entstehen. Diese Kurve wird jedoch -jefcst noch nicht besprochen, Außerdem sei angenommen,
daß die Abtasfctalctimpulse 310 I und 310 II so programmiert sind ,daß
sie zwischen den ersten und awsiten Prüfimpulsen 314a und 314b nach
jedem Rückstelltoktimpuls auftreten und daß dsr Anstiegsgenerator so
eingestallt ist{ daß die schnallen Anstiegsspannungen 350 I und 350
II, die sur Zeit TQ synchron mit den Ab ta attaint impulsen 310 I und
310 II auftreten, nach dem Abfsll des dritten Prüfimpulses 314c. enden.
Da Jeder Abtast taktimpuls 310 ^eriBu. eine gleiche Anzahl· von
100 MHz-Taktimpulsen später nach ,jedem Rückst^!!taktimpuls 304 auftritt
und da jeder aufeinanderfolgende veränderliche Taktimpuls mit dem vorhergehenden Rucks te 7. !impuls verglichen wird, erscheint der
Punkt T0 an der gleichen relativen Stelle hinsichtlich des aweiten
und dritten Prüfimpulses 314b und 314c während Jeder der Perioden I,
II usw., die durch die Rücksteiltaktimpulse 304 1 und 304 II be-
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A '-55 λ--O h -
fa ""■ -'35 - 22. 3. 1966
stiemt werde?:... "/ie man ohne weiteres einsieht, können mehrere tausend veränderliche Tsktimpuise" 306 ansehen geweils swei Hüökstelltskfc
impulsen 30ή·,. ■ jedoch nur din. einziger Abtast taktimpuls liegen;
"ienn Abtaistbe.trieb herrscht» wird der Treppengenerator 358 iß· Zählerbetrieb
betrieben, um zehn Treppen3tufen-Spannüngsanstiege zu
erzeugen, wie soeben beschrieben wurde. Zur Zeit Tq liegt der Ausgang
des Verstärkers 35-3 auf dsr BezugEspannung. und der Stroboskopimpuls
tritt etwa aur Zeit Tq auf, die Abtastbrücke 378 schließt
kurse Zeit und die Spannung am Ausgang des Abtastsystems ist gleich
der Spannung des abgetasteten Spannungsverlaufs 314 zur Seit Tq.
Knapp nach der Abtastung betätigt der langsame Taktimpuls 384 den
Treppensäfaler., der die Treppenspannung uia 10 mV wie beschrieben erhöht.
Als Ergebnis hiervon übersteigt der zweite schnelle Anstieg
350 II die Treppenspannung, nicht bis au einem Zeitpunkt, der 1/400
der Zeitspanne des schnellen Anstiegs nach Tq beträgt, oder zur Zeit
Ί?10?>
wenn die Prüf impulse 314b und 314c dem zweiten Rückstellimpuls
304 II folgen» In ähnlicher Weise werden die nachfolgenden Stroboskopimpulse
jeweils um 1/400 der. Anstiegszeit verzögert, so daß Abtastungen
zur Zeit T?ö, T^0 usw. bis zu ^3990 auf dis Impulse 314b
und 31^-c hin stattfinden, die zwischen aufeinanderfolgenden Sück~
stelltaktimpulsen auftreten. Als Br&eαη,χε wird der Spannungsverlauf
zwischen T-1 bis %000 am AasSaß6 des Verstärkers 412 nachgebildet,
jedoch mit einer sehr viel niedrigeren Frequenz,- die etwa 1/400 der
Frequenz des Rückstelltaktimpulses beträgt, die wiederum nur ein
Bruchteil der Frequenz des veränderlichen Taktimpulses und damit der
Prüfimpulse 314 ist. Diese Abft&stun£ stellt die Zeilensprungabtastung
IS-'i dar. '"alirencT. der SsiLönsprunkabtsstuns IS-2 wird dieser Vorgang
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wiederholt rait der Ausnahme, daß', weil necli jeweils 10 mV-Treppea
-dle'Treppenspennung am 1,0 -aV höher ist· als die entsprechenden Treppen-während
IS-'?, die Abtastung, au cen Zeiten T^, T^ t τ?2'\ usw.
stattfindet, Während der dritten Zeilensprungaotastung, wird zu den
Zeiten Ϊ2, Tip» "22 usw" abeesastett bis sehn Zeilensprungabtaßtungen
stattgefunden haben. - ■ -; ■ ■■-. ι
Das Prüfsystem kann auch so betrieben werden* daß es wiederholt den
Speanungsverlauf 317I- en irgendeinen Punkt »wischen Tq und \qqq-während
eines schnellen Anstiegs abtastet. Da Tq auf irgendeinen 100
MHz-Taktimpuls gelegt werden kann, indem men den Äbtasttektimpuls
programmiert, kann der Sp&nnungsverlauf 314 an jedem beliebigen
Punkt abgetestet werden. Dies wird erreicht, indem man den Treppengenerator 358 so programmiert, daß er kontinuierlich eine statische
Spannung mit einer Größe eraeugt, die der jeweiligen Zeit T■ ent-Bpricht»
an der man interessiert .ist uu.d die «wischen TQ bis T^q00
liegt, Als Ergebnis hiervon werden eufe.inaiiderfQlgende Stroboskopimpulse.380
zur gleichen Zeit währe-M jeder Rückstellperiode eraeugt
und alle Abtastungen finden aur gleichen Zeit T bei jedem der abgetasteten,
sich wiederholenden. Impulse des absutostanden Spannungoverlaufs
statt.
iÄen kann auch die Spannung a-a Ausgang des Treppengenerators 353 wahlweise en den Ausgang des Abtestspstems su Vergleichszwecken legen.
Dies wird als VergleiclidrbHtrieb b2ac-i.chD.et. Dies kann man durchführen, ob nun der Treppengenerator im Zählerbetrieb oder im stetigen
Betrieb arbeitet. Der i^.sgsns, des Treppeuggnerators 358 i.ot üb·??.1 'Vid-^sts'nde
425 und 426 ;-m', ^i.'-Λ-.λ Y~rst;irli.(.?^ '--P.B verbunden, d«r ein&'i
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swidsrstaüd und den Verstärkungsfaktor- ί aufweist und
der über zwei. Widerstände -429 önä 430 mit des Ausgang dea fersliabkera
412 ^erbuiiden iit. Me tfLidanstände 42^ und 430 bilden eiheii
Bpanntinsäteiier und der Abgriff 431 ötelü den Ausgang dös Abtäätis
dar* Z#ei elefctrisöne SbJiäiter 432 und 433 trsriheii die $rsi
ä terslMriser 428 iiiid damit atiöii ¥öai Ab grill 431 \ iM.
Siügääg äi§ ifSrätarMerä 428 göeräet wiidj wenn inan diäie SeMöi-Ιϋ·
söiiiießi* Me Sbfeäl-iiii 432 üM 433 wen-cißn ΙεοίπρΙβώΘϋΙίΙΐ uü eifieffl
4äö Öyäfeel ii !(öyötSaiaferisB arbeifeefe, ent^edef ik
b' üaib BiiM ibtäöteü äii sMeM beätiiääifcört 2eit|jtlüict^ ääiüi ^
öM die Jötiäiigr 4|g üäd 4p3 poffnsb lind der Sötialfeii* 373 g
iin« üiä äeä MiägeiBg de§ ferBtirkeri 35β iü erden. Zusä
öiie R§iiiä f^tLj iB lir MeMtäÜibii gaöffnet und die Schäiler li-ig
lliii siie Ö^ismisciieii absufcssteruien i^liiiiiige zu
iii, daß die Biiigänge der Abtasiibrlicslse 37Ö ail
e Üegfeü lind äöB ilie Kor*densfetb^eh 404 lind 403 eins Srd-ßeEUgsii5aniiune
s|>eicherü.ä Öer feeppeiigexiei'atör j553 kann dann verviftädefc
w#rdens irgendeine der viertausend oezvigäpannüngen swischen. -2^000 Y
iiiid ^2,000 IT an defl ÜB griff- 431 au EicÜzwecken zu liefern* Msh kann
älXok dort die zehn, auf einander folgenden ö?reppenspännüngen abgreifen,
die erzeiigi werden^ wenn Man im Zählex-betrieb arbeitet, um Amplituden
ssti messen, viie-jetzt beöehrieben wird.
i)er Abgriff 4Ji des Ab ti as t systems ist Mt dem Eingang Nr, 1 sines
Yergleiciaer^erstärkers 454 eines Bszugs- and Vergleiciisystems -verbünden.
Der Ausgang des .Vergie:ichar-verst;är-Icers 434 kann über zwei ■ Schal-
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A 35 ff ° U- - 38 - 22. 8. 1966
fcer 455 tind k$o und Bidden -S-38 mid 4-1G so angeschlossen werden, daß
Jüan einen' KondensatorspdichSi M-Il "laden kann. Der Ausgang des Vergleiöherverstärkers
434 kann auch übe* Söfaaiter 444 und 446 über
Dioden 44S MM 450 so arigesehtosseiiv/ördeil, daß ei.il kondensatorspeicher
M-*£ geladen wardeii kaüfiU Die SpeiiKüüng am lonaeusatoiapeiciier
M-II wird -öfi'äfen' Mrigärigj eiäös Verstl^Ksrä 4$4 geiegfe» äer eineü no-Hen
Bingsiigöwlä^rS-ianä tthö ■ deli Vsräfcärfcüägtokfcöi' λ frat» i5ör Ättsjgäng
des Yeiiötiärkers 4^4 wird sM feiüe iÖO %^t3.öfiiiafe öiäeö
430 geiy^i^ der aiiieii pM^ßäim
tiiiiiäg^iiä.tatöi' ää&feeilf: ^ ii§ götst besciiriebeü wird.
Öie Späiliitiiag äffl Kdaiiaaiaiidrapeichar ^i wiiiä- fen deit Biügöilg eines
YerstMrkers 548 gelegt^ äei? einta hölDen BiMiäagsv/idefätlSEtä liüd einen
1?ei?stMx'ktkigäf0fööi* *1 iast« tiii Üüsfjahg ööö terötariterö wird an die
O %~KieäMM des Di§iwäi-*Äiiel3^1vsndters #56 gelegt. ÜJirt Ausgang 450
des Digitäi«Jinälag-7andlei'S 453 v;;..1?g er den Eingang JSr* 2 des Ver~
is M3 geisj;,^ Wean fisrie;·? aei1 O ^Mgiijai-Äiajslbgr
456 auf Ο ^ |Ji?Ggr-araidiert ist ^ ?.rii?d die- Spannung deö Eondensöiiöiip;eieil3rs
Μ-·Χ axi den Sluing ίΤι-, έ des VergieicheiiversfcSikeiia
4 iegfc« ·7βϋ£ΐ lÖö ^S prag:?ä£t:niarfc sind, so wird die iiü
fcll geepäiöherts ßpaanüng.nh deu Sin^ans lir. 2 dfes
ikers 434 ^e'legfe* Jider aads^e Proaenüaäts zwischen Ö ^ un4
' köMn sberiso progräsniisr^ -verc.QL, in disssm JFall wird eiiie Spanniing
gleich der Spsiinürifc Im KondensatozspeiQhsz M-I piüs dein programmierten
Pröiiöäcßaba äeir Difraiens zwisöiiaii der Spannung, welche im ·,
Kondensatordpeichef M-II uüß der im KöHdeniätorspeicher Ii-I gespeichert
en Spöniiüng auf den zweiten Eingang des Yer gleicher Verstärkers
434 gegeben. ·
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Jedesmal., .wenn die en den Eingang, Nr. 1. gelegte Spannung des Vergleicherversfeärteerß
434 die ■rückgekoppeltβ Spannung des Digital-Analog-WaMLerB
456 em-zweiten Eingang übersteigt und wenn die Schalter 435i
4J6, 444 und 446 offen sind, wobei die Verstärkung des Vergleieher-*
Verstärkers 454 mit der Verstärkung einos hohen Widerstands gekoppelt wird, reicht ein Verstärker 462 hoher Verstärkung aus, um dessen Ausgang von "0" (O1O V) nach "1" (+4,0 V) zu schalten.
Es sei., nun- angenommen» daß die am Eingang Nr. -1 des Verstärkers -434
anliegende Spannung im Kondensatorspeicher M-I gespeichert werden
soll. Der Digital-Analog-Wandler 456 wird dann auf 0,0.% eingestellts
se daß der Ausgang-des Verstärkers 4.58 mit dem Eingang Kr. 2 verbunden
wird. Die Schalter 444 uu.d 446 werden geschlossen. We-in die Spannung an den Eingang Ir. 1 gelegt wird, erzeugt der Verstärker 434
eine Aus-gangsspannuiig, die über die Schalter 444 und 446 und die
Dioden 443 und 450 gelsgt -wird., um den Kondensatorspeicher H-I
schnell zu laden. Die Spannung, em Kondenßatorspeicher M-I wird über
den Verstärker 45s und Sem Digital-Analog-Handler'456 ohne Teilung
en den Eingang ITr.' 1 des Vergleicherverstärkers 434 gelegt, bis die
zurückge koppel te Spannung em Bi;i£,ang, .Nr. 2 gleich der Eingangsspannung, em Eingang Hr. 1 ist. Dann endet des Signal am Ausgang des Ver~
gleicherversfcärkers 434 unö die im Kondensatorspeicher M-I geepeicher-te
SpaonuD.g ist gleich der Spannung■ em Eingang ITr. 1. Der Vorgang sum. Speichern einer Spenc.ur.g im Kondensatorspeicher M-II ist
der gleiche, miή der .Ausnahme, daß die Schalter 435 und 435 diesmal
geschlossen werden und der Digital-Analog~'Vsndler 456 auf 100 % proe,r-8fflmiert
ist. .Die positivste, am Eingang,-Ur. 1 währ and einer bestimmter.
Beri.oö" angelegte Spsnaung tann' im Kondensat or speicher. M-I
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gespeichert werden, indem man den Schalter 444 schließt. Man kann "
die Spannung auch im Kondensatorspeicher M-II speichern, indem man
nur den Schalter 435 schließt, abhängig von den Dioden 448 und 438.
In ähnlicher 'Veise kann die negativste Spannung in M-I gespeichert
werden, indem man nur den Schalter 446 schließt, eo daß die Diode 450 arbeitet oder in M-II, indem man nur den Schalter 436 schließt,
so daß eine Diode 440 arbeitet.
Alle dynamischen Messungen beruhen euf der Beaugsspannungs-Rückkopplung
vom Digital-Analog-^andler 456 zum Eingang Nr* 2 des Vergleicherverstärkers
434. Diese rückgekopplte Bezugsspannung wird von den
Spannungen abgeleitet, die in einem oder beiden Kondensatorspeichern
M-I und M-II gespeichert sind. Aus diesem Grund ist beim automatischen
Betrieb des Systems eine Normelisierungsperiode I vorgesehen,
während der im Speicher M-I eine Spannung gespeichert wird, wonach
eine Normalisierungsperiode II folgt, während der eine Spannung im
Speicher Ri-II gespeichert wird. Nach der Normalisierung von einem
oder beiden Kondensatorßpeichern M-I und Jy-II kann die Spannung beider Speicher M-I oder M-II oder eine Spannung, die gleich der Spannung
an M-I plus einem pro^ommiortGn Prozentsatz der Spannung an
M-II minus der Spannung an M-I zum Eingang.Br, 1 des VergleicheVerstärkers 434 aurückgekoppelt und mit der Spannung am Eingang Nr. 1
verglichen werden» Z<,3* kann die Spannung am Speicher M-I en den
Edngang Nr. 2 gelegt werdenT indem man den Digital-Analog-Wandler
456 auf 0 % programmiert. In ähnlicher "/eise kann die Spannung em
Speicher M-II an den Eingang Nr. 2 gelegt werden, indem m&w den M-gltal-Anelog-Wandler
456 auf 100 % programmiert. n/enn der Digital-Analog-'7andler
auf irgendeinen Prozentsatz, awischen 0,0 % und 100 %'
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programmier υ ist, so ;/irlct or a.l b üpannuriba heiler, so daß die zurüok&ekoppelnο
Jezu^ospannung glüi^v der Spannung am Sps teiler M-I
plus clöm proBraramiurtoa Prosventsafcs der Differ.sna sv/ischen den beiden
Spannungen ist. Z.ß. seien -j-Ί,Ό V an M-I und +2,0 V an M-II angenommen»
.wobei'40 % programm! ert sind, JfXe rückgekoppelte Bezugss'pännung,
würde dann ·κ"! Λ V ' b.t-irpger., Immer ν/βηη die Spannung am Ein-■gang.
Nr, 1 des iergleichorverstäi'kertj 43'!- gleich oder kleiner als
die Spannung am Eingang Nr. 2. ist', so ist der Ausgang des Verstärkei's
462 0,0 V oder "0" und i/omer vania die Spannung am Eingang ETr.' Ί
üb-31*'diejenige■ am .Mngong Bv. 2 steigt, dann ist der Ausgang des
Verstärkers 462 auf +4,0 ~J od^r b.;l "1", i^enn anganomiuenwird, daß
die Schalter 435» 436, 444 und 446 offen sind. \
Dsj? Ausgang des Verstärkers 462 ist :ίύί·-. dem Sprungäefcektor 46^^ verbunden. Dieser umfaßt einen Wähler, '5si dem eine "1" am Ausgang des
Verstärkers 462 vorliegen maß, um η'&aneinander drei Zählungen des
langsamen 'Paktimpulse:; vornehmen su /.rönnen.. "Jenn der Ausgang des
Verstärkers 462 nach Ό" zurüokköhrsn sollte, ehe auf drei gezählt
worden ist, so wird der Zätler'zurückgestellt und die Zählung, wieder
aufgenommen, wenn der Ausgang wieder auf "1" ist. Der Sprungdetekbor
464 hat einen aweiten Zählar und eine logische Schaltung und
kann daher so programmiert wurden, daß er entv7eder den ersten oder
awei&en Sprung angibt. Positive SpannungSprünge werden durch einen
überg&ng von "0" nach "i" angezeigt. Die ersten und zweiten negativen Übergänge werden festgestellt, indem man das logische Signal aus
dem 'Verstärker 462 invertiert laid die gleichen Zähler verwendet» Wenn
dor Eingang lir. 1 des Vergleicherve.rs.tarksrs. 434 nicht mehr positiver
Boudern negativer als der Bingeag Nr, 2 wird, wird ein Sprung £esfc-
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gestellt. Das Sprungs!gnal wird über einen Leiter 468 zum Folge-Zeitgeber
*:-70 geschickt, der 3in Stopsisaal zur Zählersteuerung 284
schickt, wie dies durch eine Linie 472 dargestellt ist, die der Datenzählersteuerung
befiehlt, die- Datensählung, durch den Datenzähler
258 au beenden.
Die Aufeinanderfolge der dynamischen Messung wird automatisch von
dem dynamischen Poläezeitgftber 470 und der Trennstelle 474 überwacht,
Der langsame Taktimpuls 584 gemäß den Fig» 9» 11 und 12 gibt den
Takt .für das Untersystem für dynamische Messungen an. Beim ersten
langsamen Taktimpuls nach dam Meßbeginnsignal 614 aus der Prüfver-ÄÖgerungsschaltURg
255 wird sin dynamisches i.feßbeginnsignal 620 erzeugt.
Das Signal verursacht den Anstieg eines Abtastbegin-iimpuises
622a auf der Leitung 622, der mindestens einen langsamen Taktimpuls
lang dauert. Einen Taktimpuls später kommt das Startsignal für die
dynamische Messung, ferner sin Abtsst I-Signai .524, das solange vorliegt, bis die beiden Haup tab tastung2η. vollendet worden sind. IJe ohdem
die Hauptabtastung Ϊ vollendet ist, entsteht ein zv/eiter Abtasfebeginnimpuls
622b. der vier Takt impuls 3 Is-ng dauert und verursacht,
daß ein Abtasfc Äl-Signsl 626 nach "1" geht. Das Abtast !-Signal
(MS-I) und das Abtaat II-Sisaal (MS-II) werden dazu verwandet, Ub-1Sr
Torschaltungan die ge-eig.net 3 Programminforias ti on aus den verschiedenen
Speichern zur ^.ssigneten Zeit herauszuholen, wie nachfolgend
beschrieben wird. Die Abtast !-Periode wird dadurch gekennzeichnetv
daß das Abtast I-Signal 624 vorliegt und das Abtast Il-Signal 626
fehlt. Die Abtast Il-Periode ¥/ird dadurcjljgekennzeichnet., daß sowohl
das Abtast I-Signal als auch «das Abtast 11-Sig.nal vorliegt. Hach den
sahn Zeilensprungabtastungen der Abtastu?2g II geht das Meßbeginnsig-
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Λ 33 5'tO h. · ·
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aal 620 nscn "0". wodurch das Meßende signal. 616 und das Meßergebnissignal
618 in Fig. 8 erzeugt werden. Einen Taktimpuls später kehren
das Ablast Σ-Signal 624 und das Abtast Il-Signal 626 nach "O" zurück,
Fig. 11 zeigt, die Reihenfolge der Ergebnisse bei einer der Abtastungen,
z.B. bei der Abtastung I, wenn eine Spitzenemplitude nicht gespeichert
werden muß. Beim Abfall des Abtastbeginnimpulses 622a und
beim Beginn der Abtastung I entsteht ein Uormalisierungesignal 632
während dreier msec plus 80 langsamen Taktimpulsen. Während dieser
Periode, die nachfolgend als Normalisierungsperiode I bezeichnet wird, wird im Kondensatorspeicher M-I eine Spannung gespeichert, die
¥on einer Quelle abgeleitet ist, die von programmierten Informationen
bestimmt wird, wie jetzt beschrieben wird. Am Ende der Normaliaierungsperiode
I entsteht ein den Speicher II normalisierendes Signal während dreier msec plus 80 langsamen Tsktimpulsen. Während dieser
Periode wird im Speicher M-II eine ßezugsspaiiiiuiig gespeichert.
Biese Periode wird im folgenden als Normalisierun^speriode II be·=
seichnet. Dann entsteht ein das■-Abtastsystem normalisierendes Signal
6J6 während dreier msec plus 20 langsamen Tektimpulsen, wie dies
durch -den-Impuls 636a angezeigt istT damit das Abtastsystem sich auf
die. Spannung zur Zeit T0 einstellen kann.
&m Ende des su der ersten M"ormalisierumg,speriode gehörigen Impulses
6J6a werden die Senner- und Hunderter-Dekaden des Treppenzählers,die
dazu verwendet werden, 20 Tektimpulse zn zählen, auf Hull zurückgestellt,
so daß die Zeilensprungabtastung IS-»1 beim nächsten langsamen
Talrt impuls beginnen kann. Zur gleichen Zeit entsteht das Daten-'
.zahl signal 638 und-schalt et. den- Datenzshler 286 über die Datensteue-
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rung 284 ein, so dsß er ebenfalls bei der nächsten Zählung beginnen
kann. Das Dotensählsignal bleibt bestehen, bis men ein einen Sprung
meldendes Signal am Folgezeitgeber 470 aus dem Sprungdetektor 464^
über den Leiter 468 erhält, zur welcher Zeit das Datenzählsignal
438 nach "0" zurückkehrt und der Datensähler mit Zählen aufhört.
Während der Abtastung I zählt der Datenzähler 286, indem er abzieht,
wenn er nicht anders programmiert wird. Das das-Abtastsystem normalisierende Signal 636 kann bei einem einen Sprung feststellenden
Signal 638a entstehen, um die zweite Normalisierungsperiode 336b einzuleiten oder kann wahlweise durch Handsteuerung an der Entstehung
verhindert werden, bis der Treppenzähler bis auf 399 gezählt hat, um die ganze Zeilensprungabtastung IS-1 zu Anzeigezwecken zu
vervollständigen, ehe die Normalisierungsperiode 636b beginnt. Nach
der zweiten Normalisierungsperiode 636b beginnt die zweite Zeilensprungabtastung
IS-2. Zwischen den Zeilensprungabtastungen sind Normalisierungsperioden
336b, 636c usw. vorgesehen, damit man das Abtestsystem zur Zeit Tq normalisieren kann, ".'ährend der Zeilensprungabtastungen
kann man entweder Zeit- oder Spannungsfeldmessungen durchführen. In beiden Fällen subtrahiert der Patenzähler und fährt
mit der Zählung lediglich während Jeder Zeilensprungabtastung fort. Die am Ende der Zeilensprungabtastung IS-1O gezählte Zahl stellt den
ersten Meßwert dar. Ifech der zehnten Zeilensprungabtastung IS-IO
tritt der Abtastbeginniapuls 622b auf und beginnt die Abtastung II,
während der der gleiche Vorgang wiederholt wird, mit Ausnahme dessen,
daß der Datenzähler beginnt, ohne rückgestellt zu werden, im Addierbetrieb
zu arbeiten, so daß der Inhalt des Datenzählers am Schluß die Differenz zwischen Ίβη beiden Messungen beinhaltet, die während
ä.e:c beiden Abtasta-igeB durchgeführt", worden sind.
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Δ 35 310 h
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Wenn die Spitzenamplitude während eines bestimmten Zeitintervalls
entweder im Speicher M-I oder M-II gespeichert werden soll, so folgt
man nicht dem Arbeitsablauf nach Fife. 11 sondern dem Arbeitsablauf nach Fig. 12. Der Spitzenspeicherungsablauf ist der gleiche wie
beim normalen Speicherablauf, mit Ausnahme dessen, daß ein Spitzenspeicherungssignal
auf einer Leitung 640 am Ende des Abtastbeginnimpulses 622a entsteht. Das den Speicher I normalisierende Signal
652 und das den Speicher II normalisierende Signel 654 und das das
Abtastsystem normalisierende Signal 636 tritt auf, wie schon beschrieben,
mit der Ausnahme, daß die ersten zehn Zeilensprungabtastungen alle bis zur dreihundertneunundneunzigsten Zählung weitex·-
laufen. Des Datenzählsignal 638 bleibt jedoch während der ersten
zehn Zeilensprungabtastungen auf "0". Bin Spitzenspeicherungssignal
642 komplementiert am Endejeder der ersten zehn Zeilensprungabtastungen.
Das Spitzenspeicherungssignal 642 wird dazu verwendet, eine Spitze A im Speicher M-I während ungerader Zahlen von Zeilensprungabtastungen
IS-1, 3, 3t 7 und 9 zu speichern. Ferner wird dieses
Signal 642 dazu verwendet, eine zweite Spitze B, die üblicherweise
entgegengesetzte Polarität hat, während der geradezahligen Zeilensprungabtastungen
IS-2, 4, 6, 8 und 10 zu speichern. Während der ^Zeilensprungabtastung IS-10 werden die zehn Zeilensprungabtastungen
wiederholt während der das Datenzählsignal 638 angelegt wird,um
die Datenzählung während jeder Zeilensprungabtastung zu veranlassen,
wie dies gezeigt ist, um die gewünschten Amplituden oder Zeitmessungen durchführen zu können, die auf der Spannung oder den.. Spannungen
beruhen, die in den Speichern M-I und/oder M-II gespeichert sind.
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Obwohl der automatische Arbeitsablauf für ITormalisierungsperioden
I und II sorgt, während der eine Spannung in den Speichern M-I und
M-II gespeichert werden kann und auch dafür sorgt, falls dies erwünscht ist, daß Spitseaspeicherung3perioden auftreten, in denen
man eine Spitzenamplitude in einen der beiden Speicher K-I oder M-II während der Abtastungen I und II stattfinden kann, sieht man
ohne weiteres, daß nie mehr als zwei dieser Speicherperioden verwendet
werden, ausgenommen, wenn ein Speicher auf die entgegengesetzte große Spannung während der Spitzenspeicherung normalisiert
wird. Häufig wird nur eine Speicherperiode verwendet. Es sei beispielsweise angenommen, daß es erwünscht ist, die Amplitude des
Prüfimpulses 314a bei der Spannung Vg2 hinsichtlich der .Spannung
bei Yq^ zu messen. Zwecks dieser Messung wird die Treppensteuerung
362 während der normalisierungsperiode I der Abtastung I so programmiert,
daß sie eine eingeschwungene Spannung am Ausgang des Treppengenerators 358 mit einer Amplitude erzeugt, bei der zur Zeit Yg,.
ein Stroboskopimpuls innerhalb der AnEtiegsperiode TQ bis ΪλΟοω entsteht.
Das Abtastsystem arbeitet automatisch im Abtastbetrieb bis auf der Ausgangs leitung 523 vom dynamischen Polgegeber ein Signal
empfangen wird, um den Prüfling zu erden. Das Signal liegt auch am
Eingang des Verstärkers 356 an und schließt die Relais IE1 und den
η ρ
Schalter 373 und verbindet den Treppengenerator 353 mit dem Abgriff
431, indem die Schalter 432 und 433 geöffnet werden· Während der Iforaalisierungsperiode
II der Abtastung I liegt dann kein Programm vor. Bei allen Spannungsmessungen ist das Abtastsystem jbo programmiert,
daß es während der Zeilensprungabtastungen beider Abtastungen I und
II im Bezugsbetrieb arbeitet: Mit Bezugsbetrieb ist gemeint, daß die
Ausgangsspannung am Treppengenerator 358 an den Eingang Hr. 1 des
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Vergleicherveratärkers 454 gelegt wird. Es wird nur der Speicher M-I
dazu verwendet, eine Bezugsspsnnung während der Abtastung I zu speichern.
Pur die Formal isier-ungsperiode I der Abtastung II ist die Treppensteuerung
522 so programmiert·., daß sie stetig arbeitet und eine konstante
Treppenspaanung erzeugt, die so ausgewählt ist, daß zur Zeit
Yg1 ein Stroboskopifflpuls entsteht und das Abtastsystem ist so programmiert,
daß es im Abtastbetrieb arbeitet. Für die liormalisierungsperiode
II der Abtastung, II besteht kein Programm. Das Abtast- ■
system wird wieder programmiert um im Bezu^sbetrieb zu arbeiten,d.h.
den Treppengenerator 558 an den Eingang Nr. 1 des Vergleicherverstärkers
434 zu legen.
Wenn das System auf automatisches Arbeiten geschaltet wird, tastet
es wiederholt zur Seit V^ den Spannungsverlauf während der Normelisierungsperiode
1 der Abtastung I ab und die Spannung zur Zeit Vc„
wird im Speicher M-I geepeichex't.. Für die Amplitudenmeßsung ist es
unerheblich« welche Spannung im Speicher M-II gespeichert wird, weil
der ftigital-Analog-Konverter danach auf 0 % programmiert wird, "/ährend
Jeder der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung I betätigt die Treppensteuerung 562 automatisch den Treppengenerator 558 als
Zähler und der Detenzähler 286 wird automatisch in Betrieb gesetztt
um subtrahierend die Gesamtzahl der lengsamen Taktimpulse zu zählen,
die während der zehn Perioden auftritt, die durch den Beginn jeder
Zeilensprungabtastung und der nachfolgenden Spannungssprungabfühlung
.bestimmt sind. Die gesamte Ζεηΐ ist für die Spannung aur Zeit VQ<1
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A 5b 3-iO a
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repräccntativ, und swar im Hinblick auf irgendeine unbekannte
Spannung«
Während der Normalisierungsperiode I der Abtastung II entnimmt das
Abtastsystem dem Sp&nnun^sverlauf zur Zeit Vg2 wiederholt Proben
und diese Spannung wird wiederum im Speicher M-I gespeichert. Wiederum ist die im Speicher Itf-II gespeicherte Spannung unwesentlich.
Das Abtastsystem arbeitet, wieder im Bezugsbetrieb während der Zeilensprungabtastung
der Abtastung II, wie es immer der Fall ist bei Amplitu&enmessungen. Der Datenaähler 236 wird wieder eingeschaltet,
um die gesamte Anzahl der Impulse zu zählen, die innerhalb der Zählperioden der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung II auftreten.
Zu dieser Zeit zählt der Datenzähler im Addierbetrieb. Die am Schluß im Datenzähler stehende Zahl ist dann ein direktes Maß für
die Spannungsdifferenz zwischen den Zeiten Vg2 und Vg,,.
Die Amplitude zwischen, beliebigen Punkten der Kurve 314· innerhalb
der Periode von TQ bis ^q00 kann, auf die gleiche Art und Weise gemessen v/erden, indem man die geeignete Spannung des Treppengenerators
358 heraussucht, um einen Stroboskopimpuls zur erwünschten Zeit
Tn während der ütormalisierungsperiode ,jeder Abtastung zu erzeugen.
Jede Spannung, die in entweder dem Speicher M-I oder M-II gespeichert
werden kenn, kann hinsichtlich irgendeiner anderen Spannung gemessen werden, die in einem der Speicher gespeichert werden kann.
Es kann daher jeder Punkt des Spannungsverlaufs bezüglich irgendeiner Bezugsspannung gemessen werden. Insbesondere kann irgendeine
der viertausend Spannungen des Treppengenerators 353 entweder im
Speicher M-I oder M-II gespeichert werden, indem man den Treppen-"
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15418CT
a 55 31σ h
£β - 4-9 - 22. 8. 1966
generator 358 bei dar programmierten Spannung betreibt und das Abtastsystem
in den Bezugsbetrieb während der geeigneten Normalisierungsperiods
betreibt. Natürlich kann die seitlich feststellbare
Spannung an irgendeiner Zuleitung, des Prüflings hinsichtlich der Spannung irgendeiner anderen Zuführung gemessen werden. Außerdem
können entweder positive oder negative Spitzenspannungen +Vp oder
-Vp an der Kurve 314 gespeichert und gemessen werden, während einer
Abfcastperiode. Z.B. kann +Vp gespeichert werden, wenn man den Spitzenspeicherungsbetrieb
gemäß Fig. 12 durchführt, und zwar im Speicher M-I während der Zeilensprungperioden 1, 3t 5t ? und 9» indem
man den Schalter 444 schließt und den Treppengenerator im Zählerbetrieb und das Abtastsystem im Abtastbetrieb arbeiten läßt. Dann wird
die Spit2enspannung +Vp bei den aweiten zehn Zeilensprungabtastungen
durch die üblichen Spannungsmessungen gemessen. Diese Messung kann
entweder während der Abtastung X oder der Abtastung II programmiert
werden, so daß man ein Maß relativ zu jeder anderen Spannung erhält, die während der anderen Abtastung gespeichert und gemessen wird.Die
negative Spitzenspannung -Vp kann genau in der gleichen Weise gemessen
werden, mit der Ausnahme, daß sie im Speicher M-I gespeichert wird, indem der Schalter 446 während der ersten zehn Zeilensprungabtastungen
geschlossen wird.
Zeitmessungen können zwischen prozentmäßigen Amplituden oder Spannungen
gemessen werden. Um Prozentniveaus zu erhalten ist es zuerst notwendig, daß man definiert, welches das O % und das 100 % Niveau
ist, die im folgenden als Normalisierungspunkte bezeichnet werden und zwar zu einer Zeit T zwischen TQ und Ta000 oder durch ein bekanntes
oder ausgewähltes ßezugsniveau. Dann werden diese ßezugswer-
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\£a - 50 - 22. 8. 1966
te in d^n Spsichern M-I und M-II während d^j? Abtastungen I bzv/. II
gespeichert. Danach wird dar Mgital-Analog-Wandler so programmiert,
daß man von ihm das erv/ünschte Prozentniveau ableiten kann, das während
jeder Abtastung abgefühlt werden soll. Z.3. sei angenommen,daß
es erwünscht ist, die Anstiegszeit des Prüfiiapuls 31* b zwischen
dem niedereren Proacntniveau Vy (15 %) und dem höheren Prosentniveau
Vy (85 %) zu mes3en, wobai zur Zeit Vg/j O % und zur Zeit Vgg 100 %
herrschen sollen. Die Spannung Vq^ wird dann im Speicher M-I während
der Noriaslisierungsperiode I der Abtastung I gespeichert und
Vg2 wird dann im Speicher M-II während der Hormalisierungsperiode II
der Abtastung I gespeichert. Der Digital-Analog-^andler 456 wird dann auf 15 % während der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung
I programmiert und das Abtastsystem wird dann im Abtastbetrieb während der Abtastung I betrieben. Der üatenzähler 286 zählt dann subtrahierend
die Anzahl der langsamen Taktimpulse und daher die Anzahl
der Proben von Tq bis sum Übergang an Vx bei jeder der zehn Zeilensprungabtastungen.
Hierdurch wird die gesamte Anzahl der Proben während
der zehn Abtastungen gezählt. Während der Abtastung II werden die Spannungen Vg^ und Vgo wieder in den Speichern M-I und M-II während
der Noriaalisierungsperiode I und der Uormelisierungsperiode II
gespeichert. Der Analog-Handler 456 ist jedoch während der zehn Zeilensprungabtastungen
der Abtastung II auf 85 % programmiert. Der Datenzähler 286 zählt dann addierend im Ergebnis die Anzahl aller Proben
(Abtastungen), die während der zehn Zeilensprungabtastungen von 1Pq bis zum Übergang Vy bei jeder Abtastung durchgeführt wurden. Dar
Inhalt des Datenzählers stellt dann die Zeit dar, die der Impuls 314b braucht, um von 15 % auf 85 % anzusteigen. Man kann irgend ein anderes
Prozentniveou zwischen zwei ßezugsspannungen, die in den Spei-
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' .Cf - i?1 ~ 22. 8. 1966
cliern M-I und M-II gespeichert sind, abfahlen t indem man lediglich,
den. Digitsl-Analog-^Vandler 4-56 programmiert» Me Zeitspanne zwischen
solchen meßbaren Prozentniveaus kann dann wie oben beschrieben gemessen
werden.
Andere Spannung größen an der Kurve 314- können ebenfalls als 0 %
und 100 ^-Ausgangspunkte definiert werden. Z.B. kann die negative
Spitze -Vp als 0 % Niveau und die positive Spitze +?p als 100 % Niveau
ausgewählt werden. Bs kann auch die Spannung 7Q/j als 0 % Niveau
und die positive Spitse +"Vp1 als 100 % Niveau ausgewählt v/erden usw.
De der Sprungdetektor 4-4-6 so programmiert werden kann, daß er entweder
den ersten oder zweiten positiven oder den ersten oder zweiten negativen Spannungs sprung abfühlen kann, können Zeitmessungen zwischen
beliebigen Proaentniveaus an irgendwelchen Übergängen innerhalb
der Zählfähifckeit deß Sprungdetektors gemessen werden. Ba weiterhin
das Abtastsystem so argssehlossen werden kann, daß es die
Kurve 314 an irgendeiner Priii'J In^sleitung während der Abtastungen I
und irgendeiner anderen ICui-^e während der Abtastung II vornehmen
kann, können auch Seitraessuiigen zwischen irgendwelchen beliebigen
übergangspimkten vorgenoionie.u worden* die ein Spannungsverlauf auf
der einen Leitung .und einen anderen identifizierbaren Übergangspunkt
eines anderen SpannungsVerlaufs an einer anderen Zuführungsleitung
vorgenommen werden« Wenn z.B. die Kurve $14 die Eingangsspennung an
einer Zuführungsleitung und die Kurve 315 die Spannung an der komplementären
Ausgangsleitung ist, so kann die seitliche Verzögerung
•zwischen einem prorer.fcmäßig erfaßten Übergangspunkt auf der Kurve
2I- und dem entsprachendcn prcseü-tmäßigen übergangspurkt oder irgand-
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einem anderen feststellbaren Punkt der Kurve 315 gemessen werden.
Abgesehen von diesen Meßarten können noch viele andere Messungen
durchgeführt werden.
Ein Prüfstationsspeicher 424 speichert Programminformationen für
eine Abtastung I und eine Abtastung II und Programminformationen für
die Steuerung der Gleichspannungs-Vorspennstromversorguag und für
die statischen Messungen dienenden Heiais ^nKn. Biese Information
wird über ein Prüfstetionsgerät 526 au den Relaietreibern 150 durch
das Hauptabtastsignal I (US-I) und das Hauptabtestsignal II (MS-II)
von dem Folge zeitgeber 4-70 übertragen· Bas Prüflingerdsignal auf der
Ausgangsleitung 528 aus dem dynamischen Zeitfolgegeber 474 wird ebenso zur Prüfetetioneverbindung geschickt, um die Relais I»nRj zu öffnen
und die Seiais ^nRg und IinRi zu echllessen, wenn das Ab test syetem
ist ßexugabetrieb arbeitet. . ■
Die Speicher M1 bis M^0-speichern Prograjaminformetionea, die (angeben,
ob die jeweiligen Gleichstroa-Vorspeiuxungeversorgungen Hr. 1
bie 1fr. 10 Spannungen oder Ströme liefern sollen, wie deren Größe
und Polarität eein soll und za welcher Zeit die entsprechenden
Stromversorgungen eingescheitet werden sollen. Die Speicher 243 und
244 eind alt Inforaationea progreemiert, die den Zeitpunkt der Bin*
schaltung, die Anstiegszeit, die Abfal!zeit, die Amplitude, die Impulsbreitt
und so weiter betreif la· Der Prüfet μ·$·ρ·4<ϊ&·γ tathölt
linforiwtio^ea iiiasiohUica der Uit» ab der äas £rii£j*ä*fceigaal 6QS
auftreten »oll uaa äiasiehtj,icii^ i#r v^fzögerua^il«^ ^j? die PrUfverfögtrtiaftegöhÄtöi^
2§5* -φϊ&βφφ^
ob eine statische öder dyOTjftisi&f Hessoag durc^efährt wträen eoll
ob eine statische öder dyOTjftisi&f Hessoag durc^efährt wträen eoll
Γα ■ ■ - 53 - ■ 22. 8. 1966
lind ob Spannungs-, Strom-, Amplituden-» oder Zeitmessungen stattfinden
sollen und enthält den Meßbereich. Diese Prograsiminformation
wird der statischen PrüfSteuerung 292 über ein Ksbel 295 zugeführt,
ebenso wie dem Anstiegsgenerator, dem Folgezeitgeber und einem Meßbereich-
und Art-Dekoder 516 über das gleiche Kabel 519· Bar Synehronisierspelcher
311 enthält Informationen' hinsichtlich der Periode des Rückstelltaktimpulses, der Periode des veränderlichen Tektimpulses,
der Verzögerungszeit des Verzögerungstaktimpulses und die zeitliche Lage des Abtasttaktimpulses.
Bin Speicher 476 speichert Programminformationen zur Steuerung des
Abtastsystems während der Iformalisierungspariode I beider Abtastungen I und II. Ein Speicher 478 speichert Informationen hinsichtlich
der Arbeitsweise des Abtestsystems während der Normalisierungsperiode
II beider Abtastungen I und II. Der Speicher 480 hat die Abtastung
I und die. Abtastung II betreffende Abschnitte. Ein Tor 482 bestimmt die aus dem Speicher 476 auszüspeichernden Informationen
hinsichtlich der Abtastung II auf ein Abtastung I-Signal und ein
Abtastung II-Signal MS-II aus dem Folgezeitgeber. Aus Fig. 9 ging
hervor, daß wenn das Signal MS-I anliegt und das MS-II Signal fehlt, eine Abtastperiode I angezeigt wird. Dgher wird während der Abtastung
I die Information für die ITormalisierungsperiode II der Abtastung
I über ein Kabel 433 einer Treppensteuerung 362 und über ein
Kabel 484 dem Folge-Zeitgeber 420 und dem dynamischen Folge-Zeitgeber 474 zugeführt. In ähnlicher "/eise läßt ein Tor 485 wahlweise entweder
das Normalisierung Il-Progra&ia für die Abtastung I oder II auf
das Abtastsignal MS-I und MS-II durch, das von dem Folge-Zeitgeber kommt. Diese Information wird über ein Kabel 486 an die Treppen-
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i. ?5 310 h
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steuerung 362 und über ein Kabel 487 an ^a Folge-Zeitgeber 470 und
an die Zwisciienstelle 474 geschickt. Da die Programminformation für
die Normalisierung I und die Normalisierung II für die Abtastung I
gleichzeitig zur Treppensteuerung geschickt wird, schickt die Treppensteuerung wahlweise entweder Programm! nfornio ti on hinsichtlich
der Normalisierung I oder II zum Treppengenerator und zwar auf die
Normalisierungssignala 632 und 643 hin (Fig. 11)» die auf Leitungen
N-I und N-II vorliegen. Der gleiche Vorgang wird während der Abtestung
II durchgeführt. Eine Leitung G schickt ein Signal zur Treppensteuerung
362 von der dynamischen Zy/ischensfcelle 474, um zu verursachen,
daß der Treppengenerator 353 mit dem Treppenzähler verbunden
wird und im Zählbetrieb arbeitst. Leitungen C20 und Cq0 fühlen
ab, wenn der 'Treppenzähler suf achtundzwanzig gezählt hat. Diese Information
wird von dem Folge-Zeitschalter 470 daau benützt, die Normalisierungsperioden
I und II und die Normalisierungsperioden für das Abtastsystem zu 'beenden, '.vie schon beschrieben wurde und stellt
den Treppenzähler über eine Leitung 473 zurück. Der Folgezeitgeber
470 und die Zwischeastelle 474 enthalten ebenfalls logische Torschaltungen
die notwendig sind, um nacheinander Programminformationen,
hinsieht lieh der Normalisierung I und der Normalisierung II zu
verwenden, die gleichzeitig durch die Kabel 434 und 487 während jeder der Abtastungen geschickt werden. Dabei steuert die Zwischenstelle
474 Informationen hinsichtlich"der Normalisierung I und II
zu den Schaltern 435» 436, 444 und 446 über ein Kabel 438.
Bin Tor 490 schickt während der Abtastung I oder Abtastung II Informationen,
wenn die Abtastsignale RiS-I und MS-II vorliegen. Diese Information
wird über ein Kabel 493 au einer Zwischenstelle 494 ge-
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schickt, die den Betrieb den Digital-Anslos-Wondlers 456 steuert.
Die Normalisierung I- und ITormelisierung II-Signale H-I und H-II
werden ebenso der Swischenstelle 494 zugeführt. Das Hormalisierungssignal
I schaltet automatisch den Digital-Analog-'7andler auf 0 % und
das Normalisierungssignal II schaltet automatisch den Digital-Analog-Wandler
auf 100 %. Fehlt eines der beiden Signale, so wird der Digital—Analog—Pendler suf den programmierten Prozentsatz geschalt
tet. Des Tor 490 läßt auch die Sprungabtastung betreffende ProgramminformetioB
für die Abtastung I oder II durch, die dem Sprungdetektor
464 über ein Kabel 496 zugeführt wird. Da der Sprungdetektor 464 nur während der Zeilensprungabtastperiode arbeitet, wird
Programmiaformation nur während der Abtastung I und II benötigt. Die Programminformetion für den Sprungdetektor gestattet die Abtastung
des ersten oder zweiten positiven oder des ersten oder zweiten negativen
Sprungs während einer der beiden Abtastperioden um vergleichende Zeitmessungen zwischen beliebigen Stellen dieser vier Sprünge
zu ermöglichen.
Bia Speicher 50° speichert Programminformationen, die den Betrieb
dee Betenzählers 286 betreffen. Diese Information wird *ur Baten-
*fchlereteuerung 284 geschickt, die ihrerseits den Detenzähler 286
steuert« Bas Ausgangssignel des Datensähiers 286 wird an zwei Digitöl-Vergleicher
502 und 504 gelegt, die von einem
ο 506 und einem Maximumspeicher 507 progrsmaiert werden, um zn bett»
■ ■ "
** etipeen, ob eine Datensählun^ kleiner, größer oder gleich einem pro-
^ gr»iutierten Minimum oder kleiner, größer oder gleich einem program-
>* «iertett Maximum ist. Das Ausg&ngssignal jeder dieser Digitalvergiei-5OE
liad 5Q^ wird an eine Anzeigeeiaheit 508 und an eine Ein-
509 üb sr iigitungen ß10 und 512 gelegt. Die Daten-
-■■··■■■ BAD ORiGINAt
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Zählung des ""Datenaäblers 286 wird"an einen Binar-Dezimalentschlussler
gelegt, der die Datensählunß dezimal verschlüsselt. Die dezimale.
Information- wird znv Anzeigeeinheit $08 geschickt.
Die Anzeigeeinheit 503 seist grundlegende Mcßdaten an, wie z.B. die
Zählung, der Art der Mas sun«,-den Meßbereich. Die Information bezüglich
dar. Meßart und des Heßb-2reiche kommt vom. Entschlüssler J516.
Dieser Entschlüssler erhält; Informationen aus dem Speicher 294 über
das Koaxialkabel 519 and von der ε-featischen Prüf steuerung 292 über
ein Steuerhebel 520. Der Entschlüssler 516 liefert Informationen
nicht nur an die "Aaseigeeinheit 503 sondern auch an beide Digitalvergleicher
502 und 504 und an eine Aufzeichnungszwischenstelle 522,
wie gezeigt. Die Aufzeichnungsswischenstelle 522 empfängt auch Daten
tus der Anzeige einheit; und wandelt diese Daten zusemmen mit den Meßbereichs·«
und Irtinformafcionen in eine solche Form um, daß sie auf
einem Lochstreifen, einer Lochkarte, einem Magnetband oder einem Bonstxvie geeigneten Träger gespeichert werden können.
man eine Aek?Ji1 Ms£!ßuii£,en bei einer bestimmten elektrischen Vorrichtung,
durchführen will, dann werden die Prüffaßsuag 22 und das Passungsbrett 24 mit des HF-Prüfgerät 25 mit Hilfe von Steckern ^O
verbunden. Der auf dem Psssungsbrett 24 programmierte Kode wird über
Kontakte 34 zur Steuereinheit 250 geschickt, dort identifiziert und
damit sichergestellt, daß die richtige Prüffaßsung verwendet wird.
Des Scheitverbindungsbrett 28 ist so verdrahtet, daß die geeigneten
Zuleitungen des Prüflings mit den notwendigen Gleichspennungs-Vor—
.spe.nnungsverso.rgun^en Hr. 1 bis Ur. 10 verbunden werden können und
daß der geeignete Impulfigenereüor .1 oder II angelegt werden kenn.
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indem non eines der Relais LnRn schließt. Verschiedene Belastungen,
die durch den Widerstand 144 in Fig. 3 dargestellt werden, können
ebenso zwischen geeigneten Klemmen das Scnßltverbindungsbretts 28
angeschlossen werden.
Der Auszug, 98 wird herausgezogen und das Schaltverbindungsbrett 28
auf seinen Pletz auf dem Deckel 90 gelegt. Ferner werden die Stekker
120 angeschlossen, do daß die Impulsgeneratoren I und II mit den Sammelleitungen DP^ und DP2 verbunden werden. Die Anschlußvielfachstecker
142 werden über die Kanten des Schaltverbindungsbretts 28
geschoben, der Auszug 98 wird hineingeschoben und die Klemmvorrichtung
96 angezogen, eo daß das Schaltverbindungsbrett 28 angehoben
wird, bis die Kontaktplättchen 86 auf die entsprechenden Federkontakte
68 treffen.
Der Programmierträger, z.B. ein Lochstreifen wird mit Informationen
programmiert, die den Beginn der Messung Nr. 1 anzeigen und jeder Speicher wird nacheinander programmiert. Eine Speicheradresse geht
jeder Speicherinformation voraus. Bei der ersten Messung müssen alle Speicher voll sein, weil die Speicher Schieberegister sind. Nach der
Programminformation für die erste Messung kommt auf dem Lochstreifen ein Stopsignal. Dann wird jede folgende Messung der Reihenfolge
nach auf dem Lochstreifen programmiert und durch ein Stopsignal beendet. Da die Speicher Schieberegister sind und in freier Wahl von
der Steuereinheit 250 adressierbar sind, müssen nur diejenigen Register,
in denen die Informationen für die Messung geändert werden müssen, für nachfolgende Messungen wieder programmiert werden. Der programmierte
Lochstreifen wild dann in die Programmeinheit 252 einge-
gebea* . 909884/0798
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Das Meßsysöe^a kam .dii.;wsü8r automatisch cdi-? von Hand betrieben werden.
Hein Handbetrieb wird .jede Messung r/asrsi; auf ein Hondsignal
hin programmiert. Danach wird die Messung auf ein Handsignal hin
durchgeführt. Nachdem die Messung fertig ist, arbeitet das System nicht waiter, bis ein swsites Meßprogronmi von Hand eingeleitet wird.
Wenn dies erwünscht ist, können jedoch olle Messungen, die auf dem
Programm sind, automatisch durchgeführt werden, wenn das System auf die programmierte Prüfung Ur. 1 hin in Betrieb gesetzt wird, iiach
der letzten Meosung und wenn der Lochstreifen den Ausgangspunkt der
ersten Messung erreicht, wird das System eutoiaatisch abgeschaltet.
Man kann dann einen anderen Prüfling in die Prüffassung einstecken
und die Meßserien wiederholen.
Mit dem beschriebenen System kann man nahezu jede Meesung mit nahezu
jedem elektrischen Bauelement oder jeder elektrischen Schaltung
durchführen. Mit dam System kann man sehr viele statische Messungen
und sehr viele dynamische Messungen durchführen. Es arbeitet völlig
automatisch.
ORfQiNAt 909884/0798
Claims (12)
1. Gerät für Spannungs-, Strom- und Zeitmessungen, die die Arbeitsweise
elektrischer Bauelemente und Schaltungen betreffen und bei
dsnen vom dynamischen eis euch statischen Messungen durchführenden
Gerät die notwendigen Vorspannungen und Impulse erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Meßstation eine Gleich-Vorspannungsstromversorgung
und ein Impulsgenerator zur Erzeugung eines sich wiederholenden Kurvenverlaufs vorgesehen sind,
daß mit einer Umschaltvorrichtung wahlweise die GIeich-Vorspannungsstromversorgung
und der Impulsgenerator an Zuleitungen eines elektrischen Prüflings anlegbar sind, daß die Zuleitungen wahlweise
mit einer Abfühlschsltung verbindbar sind, daß mit einer
Abfüiilschaltung wahlweise ein dynamischer oder statischer Ausgang
mit Zuführungen zum Prüfling verbindbar ist, daß der Eingang einer dynamischen Meßvorrichtung mit dem dynamischen Ausgang
der Prüfetation swecks dynamischen und Amplitudenmessungen
verbunden ist und an ihrem Ausgang ein Ißipulsaugsignal erzeugt,
dessen Iiapulesahl die Größe des Meßergebnisses angibt, daß der
Eingang einer statischen Meßvorrichtung mit dem statischen Ausgang
der Prüfstation zwecks statischer Messungen verbunden ist und an ihrem Ausgang ein Impulaaugsignal erzeugt, dessen Impulswahl
die Größe des Meßergebnisses angibt, daß eine Datenlesevorrichtung
mit dem Ausgang der Meßvorrichtung verbunden ist und einen Datencählar umfeßt, der während der Sauer des Datenzählsignals
die Anaahi der von der Meßvorrichtung abgegebenen Impulse
sänlt und cle.e sij-.e einen Speicher u-i.r»ßsencle programmierbare
Steuervorriclitu-'-s vo.^c^hm ist. DiI deren Hilfe die Meßvcrrioh-
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tong automatische Messungen durchführt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang
einer synchron mit dem Impulsgenerator arbeitenden Sampling-Abtastvorrichtung
mit einem dynamischen Ausgang der Meßstation verbunden ist, daß die Sampling-Vorrichtung wahlweise auf Amplitudenbetrieb
einstellbar ist und an ihrem Ausgang die Spannung an einem bestimmten Zeitpunkt eines wiederholt an den Zuleitungen
zum Prüfling auftretenden Kurvenverlaufs wiedergibt, daß die Sampling-Vorrichtung wahlweise im Bezugswerterzeugungs-Betrieb
betreibbar ist und dann an ihrem Ausgang eine bestimmte Bezugsspannung abgibt, daß die Sampling-Vorrichtung wahlweise im
Scan (prüf)-ßetrieb betreibbar ist und dann an ihrem Ausgang den en der Zuleitung zum Prüfling, auftretenden Kurvenform als.langsame
Scan-Treppenspannung abgibt und daß die Lampling-Vorrichtung
wahlweise auf Treppenspannungsbetrieb einstellbar ist und dann an ihrem Ausgang eine Treppen-Bezugsspannung abgibt, daß ferner
eine Bezugs- und Vergleichsschaltung vorgesehen 1st, deren Eingang
mit dem Ausgang der Sampling-Vorrichtung verbunden ist und die im Normalisierungsbetrieb (Eichbetrieb) arbeitend eine Rückkopplungs-Bezugsspannung
erzeugt, die der letzten angetroffenen Spannung entspricht und die -im Vergleicherbetrieb arbeitend- die
Rückkopplungs-Bezugsspannung mit einer zweiten, an ihrem Eingang
anliegenden Spannung vergleicht und an ihrem Ausgang ein Ausgangsignal
abgibt, das den relativen Werten der Rückkopplungsgleichspannung und der zweiten Spannung entspricht, wobei, wenn entweder
die Scan-Treppenspannung oder die Treppen-.Bezugsspannung die
zweite Spannung ist, ein Wechsel des Ausgangssignals anzeigt,daß
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die jeweilige Treppenspannung größer als die Rückkopplungs-Bezugsspannung
ist und daß ferner mit einer Schaltung synchron mit jeder der Treppenspannungen ein Impulszug konstanter Frequenz
dem Datenzähler auführbar ist und daß über die Schaltung der Impulszug
auf eine bestimmte Änderung des Sprungsignals hin abschaltbar
ist«
3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen:
einen Plankengenerator, mit dem Flenkenspannungen erzeugbar sind,
die in bestimmter zeitlicher Beziehung zu dem sich wiederholenden Kurvenverlauf stehen;
einen Treppengenerator, dessen gleichförmige Stufen aufweisende Treppenspannung nach jeder Flankenspannung sich erhöht;
einen Vergleicher, der an den Ausgang des Treppengenerators angeschlossen ist und die aufeinanderfolgenden Flankenspannungen
und die Treppenspannung miteinander erzeugt und einen Stroboskopimpuls
erzeugt, wenn die Flankenspannung die Treppenspannung, überschreitet;
eine Sampling-Schaltung, die mit dem Ausg&ng, des Vergleichers
verbunden ist und die Spannung am Eingang der Sampling-Vorrichtung»
auf jeden Stroboskopimpuls hin abtastet (sampelt) und diese Spannung am Ausgang der Sampling-Schaltung; nachbildet und
eine Synchronisierschaltung, die salt dem Impulsgenerator und dem Flankengenerator verbunden ist und einen ersten, sich periodisch
wiederholenden Impulszug mit einstellbaren Perioden an den Impulsgenerator legt und damit den periodisch auftretenden Kurvenverlauf
erzeugt und einen eine niedrigere Frequenz aufweisenden
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Sampeltaktimpulszug in bestimmter zeitlicher Beziehung zu dem
veränderlichen Taktimpuls an den Flankengenerator legt, und damit aufeinanderfolgende Planken auslöst.
4-, Gerät nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Treppengenerator
folgende Baugruppen umfaßt:
eine steuerbare Treppenschaltung;
eine steuerbare Treppenschaltung;
einen Treppenzähler, der einen νam Vergleicher abgegebenen Taktimpulszug
zählt um jeden der aufeinanderfolgenden Stroboskopimpulse
ηεοη einer kurzen Verzögerungszeit zählen zu können und
einen Schalter, mit dem wahlweise der Treppenzähler mit der Treppenschaltung verbindbar ist, um die Treppenspannung bei jeder
Zählung des Treppenzählers zu erhöhen und durch den wahlweise der Treppenzähler und die Treppenschaltung voneinander trennbar
sind, wenn eine bestimmte Bezugsspannung erreicht ist.
5. Gerät nech Anspruch 2, d&durch gekennzeichnet, daß die Bezugsund
Vergleicher schaltung einen Ver^leiclierverstärker hat, dessen
erster Eingang der Eingang der Bezugs- und Vergleieiierschaltun&
ist und dessen Ausgang wahlweise über einen ersten Schalter zwecks Ladung an einen ersten Kondensatorspeicher oder über einen zweiten
Schalter an einen zweiten Kondensatorspeicher anschließbar ist, daß der erste Kondensatorspeicher mit der einen Klemme eines
Spannungsteilers verbunden, ist, der über einen ersten Verstärker hohen liagangswiderstand und dem Verstärkungsgrad Eins zwischen
0 % und 100 % einstellbar ist, daß der zweite Eondeasatorspeicher
mit dem anderen Eingang, des Spannungsteilers über einen zweiten Verstärker hohen Eingengswiderstand und dem Verstärkungsgrsd Eins
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verbunden ist und daß der Ausgang des Spannungsteilers mit dem
zweiten Eingang des Vergleicherversterkers verbunden ist.
6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die program- ·
mierbare Steuerung, folgende Baugruppen· umfaßt:
eine dynamische Folgeschaltunt, die logische Signale erzeugt,
mit denen erste und aweite Haupt-Abtastperioden bestimmbar sind, sowie Signale erzeugt, die innerhalo dieser Haupt-Abtastperioden
erste, zweite und dritte Normalisierungsperioden und eine Abtastpariode bestimmen;
ein programmierbarer Speicher, in dem Programminformationen für
jede der Haupt-Abtastperioden hinsichtlich der lietriebsart der Sampling-Schaltung, der Betriebsart der Bezugs- und Vergleicherschaltung
während der ersten und zweiten Normalisierungsperiode und der Abtastperiode enthalten sind und
ein Tor, durch das die Progrcmminforraation der Speicher zur Samp*
ling-Scnaltung,'und der Bezugs- und Vergleicher schaltung auf die
Signale hin gelenkt wird, die vom dynamischen Folge-Zeitgeber während der jeweiligen Perioden abgegeben wird, wobei die Signale
auch den Datenzähler synchron mit dem Anfang einer Abtastperiode
jeder Hauptabtastperiode einschalten,
7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler der
Datenlesestatipn wahlweise addierend oder subtrahierend betrieben
wird, wobei die Zählung einer ersten Tiessung, die hinsichtlich
einee unbekannten absoluten Terts durchgeführt wurde, automatisch
von dem Zählergebnis einer zweiten Messung hinsichtlich einer unbekannten absoluten Größe abgezogen werden kenn um einen relativen
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S. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprungsignal
von folgenden Baugruppen erzeugt wird:
einem Vergleicherverstärker, der ein erstes logisches Signal erzeugt»
wenn die BezugsSpannung kleiner als die rückgekoppelte
ßezugsspannung ist und ein zweites logisches Signal erzeugt, wenn die zweite Spannung größer als die rückgekoppelte Bezugsspannung
ist;
einem ersten Zähler, der mit deia Ausgang des Vergleicherverstärkers
ist und seinen Takt von einem Lapulszug. erhält, der in Beziehung
zum Stroboskopimpuls steht und der eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen erhält, nachdem der Ausgeng des Vergleicherverstärkers
von dem einen logischen Signal zum andern überwechselt und damit das Sprungsignal erzeugt, jedoch zurückstellt, wenn
das eine logische Signal nicht während der gesamten Zähldauer vorliegt, die notwendig ist, um das Zählsignal zu erhalten.
9· Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten
Zähler verbunden ist und ein Zählersignal erhält, wenn der erste Zähler auf die bestimmte Zahl gezählt hat und durch den gleichen
Taktimpulszug zurückgestellt wird, daß ein Generator wahlweise die Sprungsigii&Ie nach dem Auftreten einer Anzahl von Zählungen
des zweiten Zählers erzeugtt wobei verschiedene Sprünge ermittelt
werden können und daß ein Schalter wahlweise den Ausgang des Vergleicherverstärkers
mit dem Bingtng des ersten Zählers über einen Inverter verbindet, wodurch Sprünge des entgegengesetzten Typs
vom Zähler ermittelt werden.
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10. Gerät nach. Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät
noch folgende 3augruppen umfaßt:
eine Vielzahl von Stromversorgungs-Sammelleitungen und eine ent-'
sprechende Anzahl von Abfühl-Stecksockel, mit denen die Energie-Sammelleitungen
mit einer Zuleitung zum Prüfling und jede Abfühlsammelleitung mit einer Zuleitung zum Prüfling verbunden werden;
eine Vielzahl von Relais, mit denen jede Stromversorgungs-Sammelleitung
mit einer Vielzahl von Stromversorgungsklemmen verbunden werden kann;
eine Gleich-Vorspennklemme, die mit einer Gleich-Vorspannstromversorgung
verbunden und eine dynamische Anregungsklemme, die mit einem Impulsgenerator verbunden ist, wobei die GIeich-Vorspannklemme
und die Anregungsklemme nahe den Stromversorgungsklemmen angeordnet sind, so daß jede Stromversorfeungskleiiime wahlweise
mit der Gleich-Vorspannklemme und der Anregungsklemme verbindbar
ist und
ein erstes Relais, mit dem wahlweise jede Abfülil-Sa^melleitung
mit dem dynamischen Ausgang der Sampling-Schaltung verbindbar ist und ein zweites Relais, mit dem wahlweise jede der Abfühl-Sammelleitungen
mit dem statischen Ausgong der Sampling-Schaltung verbindbar ist.
11. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den
Stromversorgungssammelleitungen verbundenen Relais mechanisch
mit einem-ersten, gedruckte Leitungen tragenden Schaltbrett verbunden
sind, auf dem die Stromversorgungs-Sammelleitung und die Abfühl-Sammelleitung aufgedruckt sind, daß die Steckfassung sich
auf einem zweiten, gedruckte Leitungen tragenden Schaltbrett be-
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festigt und mit dem ersten Schaltbrett durch elektrische Steckverbindungen
und Stroiaversorgungskl esune η verbunden ist, daß die
Gleich-Torspannklemsien und die dynastischen Stromversorgungsklemmen
auf einem dritten, gedruckte Leitungen trogenden Schaltbrett befestigt sind, daß alle Verbindungen durch abschaitbare Verbindungen
durchschaltbar sind, daß das erste Schaltbrett leicht abgetrennt
und durch eine andere Steckfassung ersetzt werden kann, die für einen bestimmten Prüfliar, geeignet ist, daß das dritte
Schaltbrett leicht entfernt und durch ein anderes ersetzt werden kann, auf dem die Stromersor£,un£,3klemmen und die statischen Vorspannklemmen
vorgesehen sind und die dynamischen Anregungsklemmen
mit »Schaltdrähten verbunden sixii und daß Zuleitungen für den
Prüfling vorgesehen sind.
12. Gerät nach Ansprch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl
von Gleich-StromversorguQgen und Impulsgeneratoren über den
Schalter mit den Zuleitungen zum Prüfling verbindbar sind, ferner
eine Folgeschaltung, mit der wah.lv/eise Gleich-Vorspannungen an
die Gleich-Vorspannklemnien und Impulse aus den Impulsgeneratoren
an die dynamischen Anre£ungskleminen in irgend einer Folge anlegbar
sind;
eine Schaltung, mit der reüienfoigemäßig die Spannung eiser Vielzahl
von FoIgeleitungen von einem logischen Pegel zu einem anderen
schaltbar sind;
ein erstes Tor für jede Gleich-Vorspannungsvereorgung und für
jeden Impulsgenerator einschließlich eines zweiten Tors für jede . Folgeleitung;
einen programmierbaren Speicher, mit dem wahlweise ein Torsignal
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en ^jodes erste Tor legber ist- u:n sin aktives Signal weiterzu-1eitea
and
eine Schaltung·, njit der der Ausgang eines ^jeden Tors mit der entsprechenden Vorspannungsversorgung oder dem Impulsgenerator verbindbar
ist.
1J. Gerät nach Anspruch 1, dtdurch gekennzeichnet» daß die statische
Lesevorrichtung aktive und gemeinsame Leseleitungen und folgende Baugruppen aufweist:
eixien Rechen-Differenzverstärker mit ersten und zweiten Gängen
und einem Ausgang, der mit der gemeinsamen Lese leitung verbunden
ist;
einen Satz relsisgesteuerter Wiaerstsndszweige verschiedener
Größe, zur Spannungsmessung, mit denen wahlweise der aktive Ausgang,
mit dem ersten Bingöng des 'Differenzverstärker?? verbindbar
ist, indem eine der Relaiszweige geschlossen wird und einen relaisgesteuerten Rückkopplungs-"· id erstand ezweig j mit dem wahlweise
der Ausgang des Verstärkers mit dem ersten Eingang verbindbar ist und damit eine Rückkopplungsschleife mit einem geeichten Widerstandswe:ct
zu Spannungsswecken geschsffen wird;
einen Satz relaisgesteuerter Widerstandszweige zum Stromsampeln, die wahlweise an die aktiven und gemeinsamen Leseausgänge anscbaltbar
sindt wobei ihr Spannungsabfall meßbar ist, indem einer
der Spannungsmeß-'Viderstandszweige und der Rückkopplungswiderstandszweig
geschlossen v/irdi die zwischen dem Ausgang und dem
ersten Eingang liegen:
eiveix v/eiteren Satz releisgeivoauerter Widerstendssweige snr
Strommessung, ede H'ehlw-si'.s-f' iiv/isclieij c'.si-kus^ng; und den Eingang
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des Differenzverstärkers schaltbar sind und ein Strommeßreleis, ·
mit dem wahlweise die aktiven Leseleitungen mit dem ersten Bingang
zwecks Strommessungen in verschiedenen Bereichen verbindbar sind, je nach dem, v/elcher Widerstandszwei zur Strommessung zwischen
den Ausgang und den ersten Eingang geschaltet ist; einen Spannungs/Frequenz-Wandler, der zwischen dem Ausgang und
dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers liegt und an seinem Ausgang eine Frequenz erzeugt, die proportional zur Spannung an
seinem Eingang ist;
einen Impulsformer, der mit dem Ausgang, des ' Wandlers verbunden
ist und einen Impulszug erzeugt, dessen Frequenz proportional zur Frequenz ist, die durch den Wandler erzeugt wird, wobei
der Irapulszug einem Zähler zugeleitet wird·, ein Tor, durch das der Impulszug während einer bestimmten Zeitspanne
durchgelassen wird;
eine Frequenzdiskrirainator- und Auslöseschaltung, die mit dem
Ausgang des Impuls forme rs verbunden ist und ein i)berlsst-Auslösesignsl
eraeugt, wenn der Impulszug einen bestimmten Pe^eI
überschreitet und
eine Steuerschaltung, die an die Frequenzdiskriminator- und Auslöseschaltun^
'angeschlossen ist und die Relais und Widerstandszweige
gemäß einer programmierten Information steuert und wahlweise Spannungs- und Strommessungen gestattet, wobei die Steuerschaltung,
Schaltkreise umf&ßt zum:
a) wahlweises Anlegen einer der der Spannungsmessung dienenden
Wiüerstandszweige zwischen den aktiven Leseeusgang und den
ersten Eingang und zum Schliessen des relaisgesteuerten Eück-.
kopplungsav/eigs bei Spannungsmessunßen5
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b) AaIeten einer der Seinpling-Zweige an die aktiven und gemeinsamen
Leseleitungen, zum Schliessen eines der Spannungsraeß-
. Widerstände und zum kurzzeitigen Schliessen des Rückkopplungs-Wider
stands zweigs, um den Spennungsfall an den Semplingzweigen
messen zu können und um beim Vorliegen eines Überlast~
Auslöseimpulses alle Spannungsmeß-üiderstandszweige und das
zweite Relais zu schliessen, um Sättigung des Verstärkers durch einen starken Strom zu verhindern und zum Schliessen
eines Strommeßzweigs, öffnen der Rückkopplungsschleife, öffnen
des Spannungszweigs und Schliessen des zweiten Heiais, um nach kurzer Zeit zur Strommessung das zweite Relais zu
schliessen, wen.i kein Überlast-Auslöseimpuls aufgetreten ist.
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Lee rs e i te
Applications Claiming Priority (1)
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- 1966-08-25 SE SE11496/66A patent/SE323746B/xx unknown
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |