DE2051791B2 - Schaltungsanordnung zur veraenderung des abbildungsmasstabes und/oder der lage eines auf dem bildschirm erzeugten abbildes einer messgroesse und einer kalibrierbaren vergleichslinie in einem nach dem helltastprinzip arbeitenden elektronenstrahloszillografen - Google Patents

Description

baren Gleichspannung (additiv) kontinuierlich und/ ζ. oder stufenweise beeinflußt wird. Es wird also die f Verstärkungs- und Nullpunkteinstellung, die bisher \ im Meßsignalweg erfolgte, im Weg der y-ablenkungs- ^ proportionalen Größe vorgenommen, die im fol- £ genden auch als Ablenksignal bezeichnet wird. Auf diese Weise wirkt sich jede Veränderung einer der- ^- artigen Einstellung in gleicher Weise auf das abgebil- ~ dete Meßsignal und auf die abgebildete Vergleichs-& linie aus, so daß eine einmal vorgenommene KaIi- * brierung durch derartige Einstellungsänderungen nicht gestört wird und der geschriebenen Vergleichslinie eine entsprechende Wertigkeit als Kalibrierung zu-J geordnet, werden kann. Dabei entspricht einer Teilung £ des Ablenksignals eine Verstärkungsvergrößerung des Meßsignals und einer Nullpunktverschiebung des ζ Ablenksignals (ebenfalls) eine Nullpunktsverschiebung des Meßsignals.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die das Anlegen einer besonderen Kalibrierspannung an den Meßsignaleingang erübrigt, besteht darin, daß an ein für das Melisignal kalibriertes, vorzugsweise in an sich bekannter Weise in einem das Meßsignal liefernden Meßgerät angeordnetes Instrument wahlweise auch die die Lage der Vergleichslinie bestimmende Gleichspannung anschaltbar ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Ausgangsspannungen zweier schwellwertfreier Spitzengleichrichter, die die obere und die untere Spitze des den Komparatoren zugeführten, durch Nullpunktverschiebung und Verstärkungseinstellung bereits bewerteten y-Ablenksignals in entsprechende Gleichspannungen umformen, als Speisespannung dem bzw. den Potentiometer(n) zugeführt wird, das bzw. die die einstellbare(n) Gleichspannungen) für die Vergleichslinie(n) liefern. Auf diese Weise verbleibt die einstellbare Vergleichslinie mit Sicherheit im Sichtbereich des Bildschirmes, und es kann zur Einstellung der Vergleichslinie ein einfaches Potentiometer Anwendung finden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung, bei der zur Erzeugung mehrerer Vergleichslinien mehrere Komparatoren vorgesehen sind, deren von monostabilen Kippschaltungen gebildete Ausgänge über eine ODER-Schaltung die Helltastsignale abgeben, besteht darin, daß die monostabilen Kippschaltungen eine durch Anlegen einer Steuerspannung verlängerbare Standzeit haben und jeweils die Standzeit der Kippschaltung eines der Komparatoren, vorzugsweise desjenigen Komparators, dessen der Vergleichslinie entsprechende Gleichspannung gerade an dem kalibrierten Instrument liegt, verlängert wird. Auf diese Weise wird bei Erzeugung mehrerer Vergleichslinien eine derselben, vorzugsweise diejenige, die gerade mittels des kalibrierten Instruments überwacht wird, heller geschrieben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele eines Sichtgerätes schematisch dargestellt. Hierbei zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels mit zwei einstellbaren Vergleichslinien und

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem zwei einstellbare Vergleichslinien immer im Sichtbereich des Bildschirmes verbleiben.-

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist zu einer nur als Bildschirm dargestellten Elektronenstrahlröhre 1 ein Sägezahngenerator 2 vorgesehen, der eine x-Ablenkspule 3 mit sägezahnförmigem Horizontalablenkstrom speist, ferner ein Sinusgenerator 4 als Vertikalablenkstromquelle für eine y-Ablenkspule 5 und einen zu dieser in Serie liegenden Stromfühlwiderstand 6, an dem eine zum Vertikalablenkstrom proportionale Spannung (Ablenksignal u_y) abfällt Eine zum Wehneit-Zylinder der Elektronenstrahlröhre 1 führende Klemme 7 bildet den Ausgang einer ODER-Schaltung8, deren drei Eingänge jeweils mit d;m Ausgang eines von drei Komparatoren 9, 10, 11 verbunden sind. Der Ausgang jedes Komparators wird von einer nicht gezeichneten monostabilen Kippstufe mit kurzer Standzeit gebildet, deren Eingang am Ausgang der eigentlichen vergleichenden Schaltung liegt. Die Komparatoren 9,10,11 liegen mit ihren ersten Vergleichseingängen gemeinsam am Ausgang eines das Ablenksignal u_v sowohl multiplikativ (durch Verstärkung bzw. Dämpfung) als auch additiv (durch Gleichspannungsaddition) beeinflussenden Steuerungsgliedes 12, das unter anderem einen in Stufen einstellbaren Teiler und einen in kontinuierlichen Zwischenwerten einstellbaren Verstärker enthält und das eingangsseitig vom Ablenksignal u_v beaufschlagt wird.

Am zweiten Vergleichseingang des Komparators 9 (Meßsignal-Komparator) liegt einerseits der Eingang 13 der im Sichtgerät zu messenden und auf dem Bildschirm darzustellenden Spannung (Meßsignal) und andererseits ein Festkontakt eines dreipoligsn Umschalters 14, dessen Umschaltkontakt mit einem in Einheiten des Meßsignals kalibrierten Instrument 15 verbunden ist, das zur wahlweisen Anzeige von Meßsignal- und Vergleichslinienspannungen dient. An den zweiten Vergleichseingingen der Komparatoren 10 und 11 liegt jeweils ein mit einem entsprechenden Festkontakt des Umschalters 14 verbundener Abgriff eines von zwei Potentiometern 16,17, die von einer Vergleichslinienspannungsquelle 18 mit Gleichspannung gespeist werden.

Die Frequenz des Sinusgenerators 4 ist groß gegen die höchste zu verarbeitende Frequenz der Meßspannung, während die Folgefrequenz des vom Sägezahngenerator 2 gelieferten Stromsägezahnes in der Größenordnung brauchbarer Wobbeifrequenzen einstellbar ist. Damit durchläuft die Richtung des Elektronenstrahles ein enges, nahezu vertikales Linienraster auf dem Bildschirm, das jedoch in seiner Gesamtheit dunkelgesteuert wird. Mittels der Helltastsignale am Ausgang der ODER-Schaltung wird der Elektronenstrahl nur in solchen Punkten des Linienrasters kurzzeitig erhellt, auf welche er zu Zeiten gerichtet ist, in denen die vom Ablenksignal u_v abhängige, an den ersten Vergleichseingängen der Komparatoren liegende Spannung gerade gleich einer

Spannung ist, die am zweiten Vergleichseingang irgendeines der Komparatoren liegt (Meßsignal- bzw. Vergleichslinienspannungen). Die dem Meßsignal entsprechende Meßspannungskurve und horizontale Vergleichslinien erscheinen auf dem Bildschirm als die Aneinanderreihung vieler solcher Punkte.

Der vertikale Abbildungsmaßstab der Meßspannungskurve sowie ihre vertikale Lage auf dem Bildschirm wird durch die Einstellung des Steuerungsgliedes 12 bestimmt. Letztere bestimmt zugleich den

vertikalen Abbildungsmaßstab für die mittels der Potentiometer 16,17 in ihrer Höhe einstellbaren Vergleichslinien. Das ermöglicht es, die Vergleichslinienspannungen direkt unter genau denselben Bedin-

gungen wie das Meßsignal zu messen: Mit Hilfe einer AbbildungsmaßstabsänderuE« (Änderung der des Umschalters 14 sind wahlweise das Meßsignal Dämpfung des Steuerungsgliedes 32) die absolute oder eine beliebige der Vergleichsipannungen an das Lage der Vergleichslinien erhalten, wie es der AnInstrument 15 schaltbar. Somit werden die Vergleichs- wender von bisher bekannten Sichtgeräten gewohnt spannungen unmittelbar in den vom Instrument 15 5 ist. Die hierbei durch die Abbildungsmaßstabsändeangezeigten Einheiten des Meßsignals (z. B. in loga- rung bedingte relative Verschiebung der Vergleichsrithmischem Dämpfungsmaß Dezibel) gemessen linien gegenüber der Meßspannungskurven ändert — also ka3"i)riert —, ohne daß diese Kalibrierung auch die zu den Vergleichsspannungen gehörigen von einer anderen Einstellung als der des zugeord- Meßwerte, die jedoch mittels entsprechender Stellung neten Potentiometers 16 oder 17 beeinflußt wird. io des Umschalters 34 (34a, Mb, 34c) jederzeit am Insbesondere entfällt ein Zur-Deckung-Bringen der Instrument 35 überprüft werden können. Gegebenerzu kalibrierenden (zu messenden) Vergleichslinie mit falls ist die überprüfte Vergleichslinie dabei am zueiner einstellbaren Kalibrierpegellinie völlig. gehörigen Potentiometer 36 bzw. 37 neu einzustellen. Eine Veränderung des Abbildungsmaßstabes der b) Der Umschalter 14 ist im zweiten Ausführungs-Meßspannungskurve und der Vergleichslinien erfolgt 15 beispiel als gemeinsamer Umschalter 34α, 34a, 34c durch Veränderung der Dämpfung des Steuerungs- in drei Schalterebenen ausgebildet mit jeweils drei gliedes 12. Eine Erhöhung dieser Dämpfung entspricht Festkontakten und einem Ober alle drei Schaltereiner Verstärkung des Meßsignals und der Vergleichs- ebenen hinweg mechanisch gekoppelten Umschalispannungen, ergibt also eine vertikale Dehnung der kontakt. Die Festkentakte der dritten Schalter-MeP^pannungskurve und der Vergleichslinien auf 20 ebene 34r sind jeweils mit einem Steuereingang der dem Bildschirm, wobei die relative Lage der Ver- die Ausgangsschaltungen der Komparatoren 29. 30, gleichslinien zur Meßspannungskurve erhalten bleibt 31 bildenden monostabilen Kippschaltungen ver-(also unter Umständen die Vergleichslinien sich bunden, und der Umschaltkontakt der dritten Ebene vertikal verlagern). Eine Verminderung der Dämp- 34c liegt an einer festen Steuergleichspannungsfung des Steuerungsgliedes 12 entspricht einer Dämp- 25 quelle 43. Auf diese Weise wird eine Steuergleichfung der Meßspannung und der Vergleichsspan- spannung an die monostabile Kippschaltung desnungen, ergibt also eine vertikale Pressung der Meß- jenigen Komparators gelegt, dessen Vergleichslinienspannungskurve und der Vergleichslinien auf dem spannung gerade über die entsprechenden Kontakte Bildschirm unter Beibehaltung der relativen Lage der Schalterebenen 34a, 34b am Instrument 35 geder Vergleichslinien zur Meßspannungskurve (also 30 messen wird. Die Steuerspannung verlängert die unter Umständen mit vertikaler Verlagerung der Standzeit der an ihr liegenden monostabilen Kipp-Vergleichslinien). stufe, so daß die jeweils am Instrument 35 gemessene Eine Verlagerung des Gleichspannungsarbeitspunk- (kalibrierte) Vergleichslinie auf dem Bildschirm heller tes des Steuemngsgliedes 12 entspricht einer ent- erscheint als die anderen Linien,
gegengesetzten Verlagerung von Nullspannungen, 35 c) Zwischen dem Meßsigna'eingang 33 und dem also eine Nullpunktverschiebung der Meßspannungs- zweiten Vergleichseingang des Meßsignal-Koniparakurve und der Vergleichslinien. tors 29 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel ein Eine Messung (Kalibrierung) einer Vergleichslinien- Verstärker 44 mit konstanter Verstärkung und gespannung mit dem Instrument 15 in Einheiten der ringer Offsetspannung und ein in Stufen veränder-Meßspannung kann bei jeder Einstellung des Steue- 40 bares Dämpfungsglied 45 geschaltet. Letzteres ersetzt rungsgliedes 12 erfolgen über eine entsprechende den im Steuerungsglied 12 des ersten Ausführungs-Stellung des Umschalters 14. Diese Kalibrierung gilt beispiels enthaltenen, in Stufen einstellbaren Teiler, dann auch für jede andere Einstellung des Steuerungs- der im Steuerungsglied 32 des zweiten Ausführungsgliedes 12, solange die die Vergleichslinienspannung beispiels nicht mehr enthalten ist, und dient dazu, allein bestimmende Potentiometereinstellung (16 oder 45 den breiten Dynamikbereich des Meßsignals an 17) nicht verändert wird. dessen Eingang 33 einem kleineren Dynamikbereich Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die mit 21 des Komparators 29 anzupassen, was eine günstigere bis 37 bezifferten Elemente entsprechend aufgebaut Realisierung aller Komparatoren ermöglicht. Der und zusammengeschaltet wie die Elemente 1 bis 17 Verstärker 44 hilft zu kleine Aussteuerungen der des ersten Ausführungsbeispiels. Das zweite Aus- 50 Komparatoren vermeiden, bei denen deren möglicherführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten als weise etwas ungleiche Eingangscharakteristiken zu Weiterbildung in dreierlei Hinsicht: störenden Ungenauigkeiten führen könnten.

a) Die Vergleichslinienspannungsquellc 38 zur Spei- Um trotz der vor dem zweiten Vergleichseingang sung der Potentiometer 36, 37 liefert nicht mehr eine des Meßsignal-Komparators 29 eingefügten (genau konstante Gleichspannung wie die Vergleichslinien- 55 definierten) Verstärkung bzw. Dämpfungsstufen eine Spannungsquelle 18 in Fig. 1, sondern eine Span- wahlweise Messung des Meßsignals direkt an dessen nung Ud fester Polarität, die durch Zweiwege-Spitzen- Eingang 33 und eine Kalibrierung der Vergleichsgleichrichtung mittels schweüwertfreien Spitzen- linien wie im ersten Beispiel durch einfaches Angleichrichtern 39,40 und Trennverstärkern 41,42 schalten des Eingangs 33 bzw. der Vergleichslinienvon der Distanz der beiden Amplitudenhüllkurven 60 spannungen an das Instrument 35 zu ermöglichen, des Ablenksignals u_y am Ausgang des Steuerungs- muß zu jeder Dämpfung im Zuge des Meßsignalwegs gliedes 32 abgeleitet ist. Dadurch kann eine an den (zwischen Meßsignaleingang 33 und dem zweiten Potentiometern 36 bzw. 37 eingestellte Vergleichs- Vergleichseingang des Meßsignal-Komparators 29) linienspannung die Spitzen-Spitzen-Spannung des Ab- eine genau gleiche Verstärkung im Zuge der Verlenksignals u_y nicht überschreiten, so daß die Ver- 65 gleichslinienspannungsausgänge (zwischen den Abgleichslinien mit Sicherheit im Sichtbereich des Bild- griffen der Potentiometer 36 und 37 und dem Instruschirmes verbleiben und die Potentiometer 36 und 37 ment 35) vorhanden sein, ebenso zu jeder Verstärkung billig ausgeführt werden können; ferner bleibt bei eine genau gleich große Dämpfung. Um im Zuge

der Vergleichslinienspannungsausgänge einen einzigen Ausgangskanal zu schaffen, sind zwei Festkontakte der zweiten Schalterebene 34b je mit einem Abgriff der Potentiometer 36,37 verbunden, während der dritte Festkontakt nicht beschaltet ist; der Umschaltekontakt der zweiten Schalterebene ist über den in Stufen einstellbaren Ausgleichsverstärker 46 und ein konstantes Dämpfungsglied 47 mit zwei einander parallelgeschalteten Festkontakten der ersten Schalterebene 34 a verbunden, deren Umschaltekontakt am Instrument 35 liegt und deren dritter Festkontakt mit dem Eingang 33 der Meßspannung Kontakt hat. Die Verstärkungsstufen des in Stufen einstellbaren Ausgleichsverstärkers 46 ergeben einen Verstärkungsunterschied, der genau gleich dem Dämpfungsunterschied zweier benachbarter Dämpfungsstufen des in Stufen veränderbaren Dämpfungsgliedes 45 ist. Beide Einstellungen erfolgen gekoppelt. S Eine solche exakte stufenweise Kopplung läßt sich unschwer realisieren, nicht jedoch etwa eine kontinuierliche Kopplung. Die kontinuierlichen Einstellungen erfolgen in der Steuerungseinheit 32. Die konstante Verstärkung des Verstärkers 44 wird durch ίο die (gleich große) Dämpfung des konstanten Dämpfungsgliedes 47 berücksichtigt, sie kann aber auch unter Vermeidung des Dämpfungsgliedes 47 im Betrag der Verstärkung des Ausgleichsverstärkers 46 berücksichtigt sein.

Claims (6)

1 2 spannungen dem Instrument mit einer der Ver- Patentansprüclie: Stärkung entsprechenden Dämpfung zugeführt werden.

1. Schaltungsanordnung zur Veränderung des 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, Abbildungsmaßstabes und/oder der Lage eines 5 dahin abgewandelt, daß die der y-Ablenkgröße auf dem Bildschirm erzeugten Abbildes einer proportionale Größe multiplikativ nur kontinu-Meßgröße und einer kalibrierbaren Vergleichslinie ierlich beeinflußt wird und daß zur stufenweisen in einem nach dem Helltastprinzip arbeitenden Beeinflussung des Abbildungsmaßstabes das Meß-Elektronenstrahl-Oszillographen, bei dem der Strahl signal dem Meßsignalkomparator (29) über ein einer Elektronenstrahlröhre in x-Richtung von io stufenweise veränderbares Dämpfungsglied (45) einer vorzugsweise sägezahnförmigen Ablenkgröße und die den Vergleichslinien entsprechenden und in y-Richtung von einer vorzugsweise sinus- Gleichspannungen dem kalibrierten Instrument förmigen Ablenkgröße abgelenkt und durch Aus- des Meßgerätes über einen Ausgleichsverstärker gangssignale von Komparatoren hellgetastet wird, (46) mit einer entsprechend der Dämpfungsändewenn einer dieser Komparatoren Gleichheit einer 15 rung im Meßsignalweg stufenweise veränderbaren der y-Ablenkgröße proportionalen Größe mit einer Verstärkung zufuhrbar sind.

dem abzubildenden Meßsignal proportionalen
Größe bzw. mit einer die Lage der Vergleichslinie
bestimmenden Gleichspannung feststellt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vei- 20
änderung des Abbildungsmaßstabes und, oder der

Lage des auf dem Bildschirm erzeugten Abbildes Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung

der Meßgröße und der Vergleichslinie die der zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes und/oder

y-Ablenkgröße proportionale Größe durch Ver- der Lage eines auf dem Bildschirm erzeugten Abbildes

stärkungs- bzw. Dämpfungsänderung (multiplika- 25 einer Meßgröße und einer kalibrierbaren Vergleichs-

tiv) und/oder durch Addition einer einstellbaren linie in einem nach dem Helltastprinzip arbeitenden

Gleichspannung (additiv) kontinuierlich und/oder Elektronenstrahl-Oszillographen, bei dem der Strahl

stufenweise beeinflußt wird. einer Elektronenstrahlröhre in x-Richtung von einer

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. vorzugsweise sägezahnförmigen Ablenkgröße und in dadurch gekennzeichnet, daß an ein für das 30 y-Richtung von einer vorzugsweise sinusförmigen Meßsignal kalibriertes, vorzugsweise in an sich Ablenkgröße abgelenkt und durch Ausgangssignale bekannter Weise in einem das Meßsignal liefernden von Komparator^n hellgetastet wird, wenn einer Meßgerät angeordnetes Instrument (15, 35) wahl- dieser Komparatoren Gleichheit einer der y-Ablenkweise auch die die Lage der Vergleichslinie be- größe proportionalen Größe mit einer dem abzustimmende Gleichspannung anschaltbar ist. 35 bildenden Meßsignal proportionalen Größe bzw. mit

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, einer die Lage der Vergleichslinie bestimmenden dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspan- Gleichspannung feststellt.

nungen zweier schwellwertfreier Spitzengleich- Bei einem bekannten Sichtgerät dieser Art (Siemens richter (39, 40), die die obere und die untere ReI 33 D 401, Siemens Zeitschrift 1964, H. 5, S. 339 Spitze des den Komparatoren zugeführten, durch 40 und 340) kann die Größe und die Lage des auf dem Nullpunktverschiebung und Verstärkungseinstel- Bildschirm erzeugten Abbildes der Meßgröße bzw. lung bereits bewerteten y-Ablenksignals in ent- der Vergleichsgröße geändert werden, indem man sprechende Gleichspannungen umformen, als die jeweils einem Komparator zugeführte Meßspan-Speisespannung dem bzw. den Potentiometer(n) nung bzw. die die Lage der Vergleichslinie bestimzugeführt wird, das bzw. die die einstellbare(n) 45 mende Größe kontinuierlich und/oder stufenweise Gleichspannung(en) für die Vergleichslinie(n) lie- multiplikativ und/oder additiv einzeln beeinflußt, fern. Dieses bekannte Sichtgerät hat den Nachteil, daß es

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 keine direkte Möglichkeit bietet, die Lage der Ver- oder 3, bei der zur Erzeugung mehrerer Vergleichs- gleichslinie zu kalibrieren und damit einen sinnvollen linien mehrere Komparatoren vorgesehen sind, 50 Zusammenhang zur Meßkurve herzustellen. Zum deren von monostabilen Kippschaltungen gebil- Kalibrieren muß dort ein einstellbarer Kalibrierpegel dete Ausgänge über eine ODER-Schaltung die an den Meßsignaleingang gelegt und die so resul-Helltastsignale abgeben, dadurch gekennzeichnet, tierende Linie mit der zu kalibrierenden Vergleichsdaß die monosiabilen Kippschaltungen eine durch linie zur Deckung gebracht werden. Diese Kalibrierung Anlegeneiner Steuerspannung verlängerbare Stand- 55 geht aber sofort verloren, wenn z.B. eines der Einzeit haben und jeweils die Standzeit der Kipp- Stellglieder des Eingangsverstärkers (Teiler, Verstärschaltung eines der Komparatoren, vorzugsweise kungsregelung, Nullpunkt) verändert wird. Es muß desjenigen Komparators, dessen der Vergleichs- dann nach jeder solchen Veränderung erneut der linie entsprechende Gleichspannung gerade an Kalibrierpegel über den Meßsignaleingang eingegeben dem kalibrierten Instrument (35) liegt, verlängert 60 werden, so daß diese Art zu kalibrieren außerdem wird. sehr umständlich ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachdadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von teile dadurch, daß zur Veränderung des Abbildungs-Unterschieden der Eingangscharakteristiken der maßstabes und/oder der Lage des auf dem Bildschirm Komparatoren (29, 30, J^ das Meßsignal dem 65 erzeugten Abbildes der Meßgröße und der Vergleichs-Meßsignal-Komparator (29) über einen Verstärker linie die der y-Ablenkgröße proportionale Größe konstanter Verstärkung (44) zuführbar ist und durch Verstärkungs- bzw.

Dämpfungsänderung (muldie den Vergleichslinien entsprechenden Gleich- tiplikativ) und/oder durch Addition einer einstellt-