DE2135308A1

DE2135308A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASURING THE DURATION AND DISTORTION OF PULSES

Info

Publication number: DE2135308A1
Application number: DE19712135308
Authority: DE
Inventors: Egon Dipl Phys Brueckner; Norbert Kinzel; Oskar Prof Dr Phil Vierling
Original assignee: Individual
Current assignee: Vierling Werner Dipl-Ing Vierling Manfred Di
Priority date: 1971-07-15
Filing date: 1971-07-15
Publication date: 1973-01-18
Also published as: DE2135308B2; DE2135308C3

Description

Schaltungsanordnung zum Messen der Dauer und der Verzerrung von Impulsen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, die zum Messen sowohl der Dauer als auch der Verzerrung von Einzelimpulsen geeignet ist, sowie zum Messen der mittleren Impulsdauer und der mittleren Impulsverzerrung einer kurzzeitig andauernden Serie aus einer begrenzten Anzahl von Impulsen. Circuit arrangement for measuring the duration and the distortion of pulses The invention relates to a circuit arrangement for measuring both the duration as well as the distortion of single pulses is suitable, as well as for measuring the average Pulse duration and the mean pulse distortion of a short-term series from a limited number of pulses.

Auf allen Anwendungsgebieten von Impulsen oder Impulsserien zu Steuerungs- und Signalzwecken, vor allem in der Fernmelde-Vermittlungstechnik, kommt es darauf an, daß die Impulse bestimmte Grenzwerte hinsichtlich ihrer Dauer und der bei ihrer Weitergabe entstehenden Verzerrung einhalten. Unter Verzerrung wird dabei die Differenz zwischen der Dauer des einen weiteren Impuls (Sekundärimpuls) auslösenden Impulses (Primärimpuls) und der Dauer des ausgelösten Impulses, d. h.In all areas of application from impulses or impulse series to control and signaling purposes, especially in telecommunications switching technology, it comes down to it indicates that the pulses have certain limits in terms of their duration and that of their Adhere to the resulting distortion. Distortion is the difference between the duration of the impulse that triggers a further impulse (secondary impulse) (Primary pulse) and the duration of the triggered pulse, d. H.

des Sekundärimpulses, verstanden bzw. die Differenz zwischen der mittleren Impulsdauer einer Primärimpulsserie und der mittleren Impulsdauer der zugehörigen Sekundärimpulsserie.of the secondary pulse, understood or the difference between the mean Pulse duration of a primary pulse series and the mean pulse duration of the associated Secondary pulse series.

Solche Verzerrungen treten z. B. bei einer ImpulsUbermittlung durch Relais auf, da deren Anzugsverzögerung selten gleich ihrer Abfallverzögerung ist. Damit die fehlerfreie Funktion von impulsgesteuerten Anlagen gewährleistet werden bzw. im Störungsfall der Fehler schnell behoben werden kann, ist es nötig, die Dauer und Verzerrung der dort auftretenden Impulse in bestimmten Abständen und im Bedarfsfall durch Messung zu tiberprtifen.Such distortions occur e.g. B. in the case of an impulse transmission Relays open, as their pick-up delay is seldom the same as their drop-out delay. So that the error-free function of pulse-controlled systems can be guaranteed or in the event of a malfunction the error can be rectified quickly, it is necessary to specify the duration and distortion of the impulses occurring there at certain intervals and if necessary to be checked by measurement.

Es ist bekannt, die mittlere Perioden- und Impulsdauer einer Impulsserie mit Ifilfe von Zeitmarkengeneratoren und Speicher einrichtungen, denen die Zeitmarkenimpulse Ueber von den Meßimpulsen gesteuerte Torschaltungen zugeführt werden, sowie mittels eines Meßinstruments, dem der Anzahl der gespeicherten Zeitmarkenimpulse proportionale Ströme oder Spannungen zugeführt werden, zu messen (DBP 1 281 572). Dabei ist allerdings zum Erzielen einer hohen Genauigkeit eine Vielzahl von digitalen Speichereinheiten und Wandlerelementen zur Umwandlung der gespeicherten Digitalwerte in analoge Anzeigewerte vonnöten. Außerdem läßt sich nur die Impulsdauer und nicht die Impulsverzerrung messen.It is known the mean period and pulse duration of a series of pulses with the help of timestamp generators and storage devices, which the timestamp pulses Via gate circuits controlled by the measuring pulses, as well as by means of of a measuring instrument, which is proportional to the number of stored time stamp pulses Currents or voltages are supplied to measure (DBP 1 281 572). However, in order to achieve a high level of accuracy, a large number of digital Storage units and converter elements for converting the stored digital values in analog display values required. In addition, only the pulse duration and not measure the pulse distortion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine Impulsdauer- und Impulsverzerrungsmessung zu ermöglichen, deren Genauigkeit nicht durch die Meßeinrichtung beeinflußt wird, sondern nur von der Art der Anzeige und deren Genauigkeit abhängt.The invention is based on the object, with little effort To enable pulse duration and pulse distortion measurement, their accuracy not is influenced by the measuring device, but only by the type of display and the accuracy of which depends.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Kondensatorspeicher vorgesehen ist, der mit seinem einen Pol an ein festes Potential und mit seinem anderen Pol an die Ausgänge zweier Konstantstromgeneratoren sowie ein hochohmiges Spannungsmeßinstrument angeschlossen ist, wobei die Konstantstromgeneratoren Ströme einander entgegengesetzter Richtung liefern und zur Impulsdauermessung nur jeweils einer von ihnen während der Impulszeit des zu messenden Impulses bzw. der Impulszeiten der zu messenden Impulsserie eingeschaltet wird und zur Impulsverzerrungsmessung der eine Konstantstromgenerator während der Impulszeit des Primärimpulses bzw. der Impulszeiten der Primärimpulsserie und der andere Konstantstromgenerator während der Impulszeit des Sekundärimpulses bzw. der Impulszeiten der Sekundärimpulsserie eingeschaltet wird.This object is achieved according to the invention in that a capacitor store is provided with its one pole at a fixed potential and with its other pole to the outputs of two constant current generators as well as a high resistance Voltage measuring instrument is connected, whereby the constant current generators currents in opposite directions and for pulse duration measurement only in each case one of them during the pulse time of the pulse to be measured or the pulse times of the pulse series to be measured is switched on and for pulse distortion measurement the one constant current generator during the pulse time of the primary pulse or the Pulse times of the primary pulse series and the other constant current generator during the pulse time of the secondary pulse or the pulse times of the secondary pulse series is switched on.

Da die Impulsverzerrung sowohl positiv als auch negativ sein kann, Je nachdem, ob der Primärimpuls länger oder kürzer als der Sekundärimpuls ist, müßte zur Anzeige der Impulsverzerrung ein Spannungsmeßinstrument mit mittlerer Nullstellung verwendet werden, das für die Impulsdauer;essung darin nur inl positiven Bereich ausgenutzt werden könnte, da es keine negativen Zeiten glbt. Eine bessere Ausnutzung des Anzeigeinstruments wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kondensatorspeicher vor der Impulsverzerrungsmessung mittels eines Schalters cuf eine Vorspannung aufladbar ist, die etwa in der Mitte zwischen dem festen Potential und der bei der Impulsdauermessung maximal erreichbaren Spannung am Kondensatorspeicher liegt.Since the pulse distortion can be both positive and negative, Depending on whether the primary pulse is longer or shorter than the secondary pulse, should to display the pulse distortion a voltage measuring instrument with a mean zero position used for the pulse duration; measurement in it only in the positive range could be exploited since there are no negative times. Better utilization of the display instrument is according to a development of the invention achieved in that the capacitor store before the pulse distortion measurement by means of of a switch cuf a bias voltage is chargeable, which is approximately in the middle between the fixed potential and the maximum voltage that can be achieved with the pulse duration measurement is on the capacitor store.

Das Ein- und Ausschalten der Konstantstromgeneratoren läßt sich nach einer Ausführung der Erfindung besonders einfach dadurch bewerkstelligen, daß als Konstantstromgeneratoren die Kollektor-Emitter-Strecken zweier Transistoren eingesetzt sind, die durch entsprechende Steuerspannungen an der Basis in den gesättigten und in den gesperrten Zustand schaltbar sind und deren Emitter über Widerstände an Betriebsspannungen von in bezug auf das feste Potential am Kondensatorspeicher einander entgegengesetzter Polarität angeschlossen sind.The switching on and off of the constant current generators can be reduced accomplish an embodiment of the invention particularly easily in that as Constant current generators use the collector-emitter paths of two transistors are that by appropriate control voltages at the base in the saturated and can be switched to the blocked state and their emitters are connected to operating voltages via resistors of opposite to each other in relation to the fixed potential at the capacitor store Polarity are connected.

In diesem Fall ist die maximale Spannung, auf die der Kondensatorspeicher bei der Impulsdauermessung aufgeladan werden kann, durch die Betriebsspannung des entsprechenden Konstantstromgenerators bestimmt. Demgemäß ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung für den Kondensatorspeicher an einem Spannungsteiler zwischen dem festen Potential und dr Betriebsspannung des bei der Impulsdauermessung eingeschalteten Konstantstromgenerators abgegriffen wird.In this case the maximum voltage to which the capacitor store can be charged during the pulse duration measurement by the operating voltage of the corresponding constant current generator determined. Accordingly, one is advantageous Development of the invention characterized in that the bias for the Capacitor storage on a voltage divider between the fixed potential and dr Operating voltage of the constant current generator switched on for pulse duration measurement is tapped.

Die zu messenden Impulse liegen im allgemeinen in Form von Spannungs- oder Stromsprüngen vor, deren Bezugsspannungen unter Umständen auf einem anderen Niveau liegen als das feste Potential des Itzndensatorspeichers und die Betriebsspannungen der Konstantstromgeneratoren. Um dies zu berUcksichtigen und auch Messungen von Impulsen unterschiedlicher Polarität zu ennöglich, z. B. der Spannungssprünge an einen Arbeitskontakt und an einem Ruhekontakt oder der Impulszeiten und der inversen Impuls zeiten, alsc der Pausenzeiten, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß den Steuereingängen der Konstantstromgeneratoren Verstärker-, Schalter- und/oder Inverterstufen zur Amplituden- und Phasenanpassung vorgeschaltet sind.The pulses to be measured are generally in the form of voltage or current jumps, whose reference voltages may be on another Level are the fixed potential of the ignition capacitor and the operating voltages the constant current generators. In order to take this into account and also measurements of Impulse of different polarity not possible, e.g. B. the voltage jumps at a normally open contact and a normally closed contact or the pulse times and the inverse Pulse times, as the pause times, is according to a development of the invention provided that the control inputs of the constant current generators amplifier, switch and / or inverter stages for amplitude and phase adjustment are connected upstream.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Zeit- und Zeitdifferenzmessungen mit einer Meßschaltung vorgenommen werden können, so daß es nur einer. Anschaltung der Meßschaltung an den Impulserzeuger oder an einen anderen zu prüfenden Punkt der impulsgesteuerten Anlage sowie der Betätigung von Umschaltmitteln, die programmgesteuert arbeiten können, bedarf, um von einer Impulsserie die Impuls- und Pausenzeiten der Einzelimpulse, die mittlere Impulsdauer und die Verzerrung zwischen Primär-und Sekundärimpulsen zu messen. So können beispielsweise in Fernsprechvermittlungen während des Ablaufs einer Wahlimpulsserie folgende, fUr Leitungswähler wichtige Zeiten gemessen und in getrennte, ebenfalls umschaltbare Kondensatorspeicher geleitet werden: 1. Die Zeit vom Beginn des ersten Wahlimpulses bis zum Anlegen des Wahlendezeichens, 2. die Zeit vorn Ende des letzten Wahlimpules bis zum Ende des Wahlendezeichens, 3. die Dauer der Pause zwischen Wahlendezeichen und Beginnimpuls bei sofortiger Teilnehmermeldung, 4. die Dauer des Beginimpulses.The advantages achieved with the invention are in particular: that time and time difference measurements can be made with a measuring circuit, so there is only one. Connection of the measuring circuit to the pulse generator or to Another point to be tested on the pulse-controlled system and the actuation of switching means, which can work program-controlled, needs to be of a Pulse series the pulse and pause times of the individual pulses, the mean pulse duration and measure the distortion between primary and secondary pulses. For example in telephone exchanges during the course of a series of dialing pulses, for Line selector important times are measured and divided into separate, also switchable Capacitor storage are conducted: 1. The time from the beginning of the first dialing pulse until the end-of-election sign is applied, 2. the time before the end of the last election impulse until the end of the end-of-election signal, 3. the duration of the pause between the end-of-election signal and start impulse with immediate participant report, 4. the duration of the start impulse.

Durch Umschalten können aus der Impulsserie auch andere, etwa für Durcliwahlübertragungen wichtige Zeiten gemessen und getrennt gespeichert werden, das sind: 1. Die Zeit vom Ende des letzten Wahlimpulses bis zum Anlegen des Wahlendezeichens, 2. die Dauer des Wahlendezeichens, 3. die Dauer der Pause zwischen Wahlendezeichen und Beginnimpuls, 4. die Dauer des Beginnimpulses.By switching over, others can also choose from the series of impulses, for example for By dialing transmissions important times are measured and stored separately, these are: 1. The time from the end of the last election pulse to Creation of the end-of-election signal, 2. the duration of the end-of-election signal, 3. the duration of the Pause between the end of dialing character and start impulse, 4. the duration of the start impulse.

Durch weitere Umschaltvorgänge lassen sich des weiteren die Zeiten, in denen einzelne Kontakte, z. B. der i-Kontakt, der e/f-Kontakt und der z-Kontakt, im Mittel geschlossen oder geöffnet sind, und die Differenz zwischen den betreffenden Zeiten von Je zwei Kontakten (Impulsverzerrung) ermitteln.By further switching processes, the times can also be in which individual contacts, e.g. B. the i-contact, the e / f-contact and the z-contact, are closed or open on average, and the difference between the relevant Determine the times of two contacts each (pulse distortion).

Die Meßwerte fallen analog an und werden in analoger Form gespeichert, so daß - anders als bei Digitalverfahren - kein Zwischenwert verlorengeht.The measured values are analogue and are stored in analogue form, so that - unlike with digital processes - no intermediate value is lost.

Ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild Fig. 2 eine praktische Ausführung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows a basic circuit diagram Fig. 2 shows a practical embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

Die Anordnung von Fig. 1 besteht aus zwei Konstantstromgenèratoren 16 und 17, die über Je einen Widerstand 15 und 18 an unterschiedliche Betriebsspannungen von +20 V und -20 V angeschlossen sind. Die Betriebsspannungen sind, auf ein Bezugspotential von Null bezogen, von einander entgegengesetzter Polarität. Die Ausgänge der Konstantstromgeneratoren 16 und 17 liegen gemeinsam an einem Pol eines Kondensatorspelchers 22, dessen anderer Pol an das Bezugspotential Null angeschlossen ist. Der Kondensatorspeicher ist ferner Uber einen Impedanzwandler 23 mit sehr hohem Eingangswiderstand und niedrigen' Ausgangswiderstand mit einem Spannungsmeßinstrunient 24 verbunden, Zwischen dem Bezugspotential Null und der Spannungsquelle für +20 V befindet sich ein Spannungsteiler aus zwei gleich großen Widerständen 20 und 21. Sein Mittelabgriff ist über eine Taste 19 mit dem Kondensatorspeicher 22 verbunden. Die Steuereingänge der Konstantstromgeneatoren 16 und 17 sind in Fig. 1 an die Ausgänge von je einer Inverterstufe 13 und 14 angeschlossen, deren Eingänge an Buchsen 6 und 8 führen. Dabei dienen die Inverterstufen 13 und 14 lediglich zur Amplitudenanpassung, d. h. ihre phasenumkehrende Eigenschaft ist in der Anordnung von Fig. 1 zwar berücksichtigt, eine Phasenumkehr ist an dieser Stelle aber nicht unbedingt erforderlich. Parallel zur Buchse 6 ist an den Eingang der Inverterstufe 13 noch eine Inverterstufe 10 angeschlossen, deren Eingang an einer Buchse 7 liegt.The arrangement of Fig. 1 consists of two constant current generators 16 and 17, each via a resistor 15 and 18 to different operating voltages of +20 V and -20 V are connected. The operating voltages are at a reference potential related from zero, from opposite polarity. The outputs of the constant current generators 16 and 17 are jointly connected to one pole of a capacitor tray 22, the other of the latter Pole is connected to the reference potential zero. The capacitor store is also Via an impedance converter 23 with a very high input resistance and low ' Output resistance connected to a voltage measuring instrument 24, between the reference potential zero and the voltage source for +20 V is a voltage divider of two equal large resistors 20 and 21. Its center tap is via a button 19 with the Capacitor storage 22 connected. The control inputs of the constant current generators 16 and 17 are connected in Fig. 1 to the outputs of one inverter stage 13 and 14, whose inputs lead to sockets 6 and 8. The inverter stages 13 and serve here 14 only for amplitude adjustment, i. H. is their phase reversal property Although taken into account in the arrangement of FIG. 1, there is a phase reversal at this Position but not absolutely necessary. Parallel to socket 6 is at the input the inverter stage 13 is also connected to an inverter stage 10, the input of which is connected to a socket 7 is located.

An die Buchse 6 werden die Impulse angelegt, die während der Impulsdauer Null oder negatives Potential haben, z. B. die Spannungssprunge an einem mit Null verbundenen Arbeitskontakt 1. Der Buchse 7 werden zu messende Impulse umgekehrter Polarität zugeführt, z. B, die Spannungssprünge an einem mit +20 V verbundenen Arbeitskontakt oder - wie gezeigt - an einem mit Null verbundenen Ruhekontakt.2. Zur Ruhekontaktmessung ist die Buchse 7 als Schaltbuchse ausgebildet. Den Buchsen 6 und 8 werden die Impulse zugeführt, deren gegenseitige Verzerrung zu messen ist, wobei an Buchse 6 die Primärimpulse und an Buchse 8 die Sekundärimpulse angelegt werden.The pulses that occur during the pulse duration are applied to socket 6 Have zero or negative potential, e.g. B. the voltage jump at one with zero connected normally open contact 1. The pulses to be measured are reversed to socket 7 Polarity supplied, e.g. B, the voltage jumps at a normally open contact connected to +20 V. or - as shown - on a normally closed contact connected to zero. 2. For normally closed contact measurement the socket 7 is designed as a switching socket. The sockets 6 and 8 are the pulses fed, whose mutual distortion is to be measured, with the primary pulses at socket 6 and the secondary pulses are applied to socket 8.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen. Um zu messen, wie lange der vom a-Kontakt 1 abgegebene Impuls dauert, wird der einseitig mit Null verbundene a-Kontakt 1 an die Buchse 6 angeschlossen. Solange der a-Kontakt 1 geöffnet ist, erhält die Inverterstufe 13 Uber den Widersand 11 eine Eingangsspannung von +20 V und gibt eine Ausgangsspannung von Null ab. Der Konstantstronjgenerator 16 ist so ausgelegt, daß er in diesem Fall sperrt. Schließt der a-Kontakt 1, erhält die Inverterstufe 13 eingangsseitig Null und gibt +20 V ab. Der Konstantstrongenerator 16 wird jetzt in den Arbeitszustand geschaltet und lädt den Kondensatorspeicher 22 mit einem Strom von +20 V/Widerstand 15 auf. Aufgrund des konstanten Stroms steigt die Spannung am Kondensatorspeicher 22 linear mit der Zeit an, in der der a-Kontakt 1 geschlossen ist. Nach öffnen des Kontakts zeigt das Spannungsmeßinstrument 24 eine Spannung an, deren Höhe proportional zur Dauer des Kontaktschlusses ist. Das Spannungsmeßinstrument 24 kanri daher direkt in Zeiteinheiten geeicht werden. Vor einer neuen Messung wird der Speicherinhalt des Kondensatorspeichers 22 wieder gelöscht, beispielsweise durch eine kurzzeitige Verbindung mit Null, die durch eine Rückstelltaste 25 oder durch die gleichen Steuermittel bewirkt wird, die die nächste Messung auslösen.The arrangement works as follows. To measure how long the The pulse emitted by the a-contact 1 lasts, the one-sided connected to zero a contact 1 connected to socket 6. As long as the a-contact 1 is open, the inverter stage 13 receives an input voltage of +20 via the resistor 11 V and gives an output voltage of zero. The constant current generator 16 is so designed so that it locks in this case. Closes the a-contact 1, the inverter stage 13 receives zero on the input side and outputs +20 V. The constant current generator 16 is now switched to the working state and charges the capacitor store 22 with a current of +20 V / resistor 15. Due to the constant current increases the voltage at the capacitor store 22 increases linearly with the time in which the a-contact 1 is closed. After the contact has opened, the voltage measuring instrument shows 24 a voltage, the level of which is proportional to the duration of the contact closure. That Tension measuring instrument 24 can therefore be calibrated directly in units of time. before a new measurement, the memory content of the capacitor store 22 is deleted again, for example by a short-term connection with zero, which is triggered by a reset button 25 or by the same control means that trigger the next measurement.

Um festzustellen, wie lange ein Ruhekontakt öffnet, wird der betreffende r-Kontakt 2 mit der Schaltbuchse 7 verbunden, Solange der Kontakt noch geschlossen ist, liegt am Eingang der Inverterstufe 10 Null an, an deren Ausgang und somit am Eingang der Inverterstufe 13 eine Spannung von +20 V und am Eingang des Konstantstromgenerators 16 somit wieder das Sperrpotential Null. öffnet der r-Kontakt 2, so erhält die Inverterstufe 10 eingangsseitig über den Widerstand 9 eine Spannung von +20 V und gibt demnach Null ab, woraufhin die Inverterstufe 13 eine Ausgangsspannung von +20 V liefert, die den Konstantstromgenerator 16 in den Arbeitszustand schaltet. Die Spannung, die der Kondensatorspeicl-er 22 erreicht, ist der zu messenden Offnungsdauer des Kontakts 2 dirakt proportional und wird VOifl Spannungmeßinstrument 24 angezeigt.To determine how long a normally closed contact opens, the relevant r-contact 2 connected to the switching socket 7, as long as the contact is still closed is, there is zero at the input of the inverter stage 10, at its output and thus at the Input of the inverter stage 13 a voltage of +20 V and at the input of the constant current generator 16 thus again the blocking potential zero. If the r-contact 2 opens, the inverter stage receives 10 a voltage of +20 V on the input side via the resistor 9 and therefore gives Zero off, whereupon the inverter stage 13 supplies an output voltage of +20 V, which switches the constant current generator 16 into the working state. The voltage, which the capacitor memory 22 reaches is the opening duration of the to be measured Contact 2 is directly proportional and VOifl voltage meter 24 is displayed.

Eine Meßbereichumschaltung läßt sich dadurch vornehinen, daß mehrere abgestufte Widerstände 15 vorgesehen werden, von denen durch einen Bereichsumschalter Jeweils einer mit dem Konstantstromgenerator 16 verbunden wird. Da man die Sollwerte der zu messenden Zeiten kennt, ist es leicht, den jeweils zutreffenden Bereit vor der Messung aus zuwählen. Von besonderem Interesse ist die Meßbereichserweiterung bei der Ermittlung des Mittelwerts der Impulszeiten einer Serie aus einer begrenzten Anzahl von Impulsen. IIierbei werden die den Zeiten der Einzelimpulse entsprechenden Spannungen durch den Kondensatorspeicher 22 summiert, und der Endwert gibt die Gesamtdauer wieder, die bei einer bestimmten und bekannten Anzahl von Impulsen unmittelbar eine Ableitung oder - bei entsprechender Eichung des Spannungsmeßinstruments 24 - die Anzeige des Mittelwerts zuläßt.A measuring range can be switched over by several stepped resistors 15 are provided, of which by a range switch One at a time is connected to the constant current generator 16. Because you get the setpoints who knows the times to be measured, it is easy to identify the appropriate readiness the measurement. The extension of the measuring range is of particular interest when determining the mean value of the pulse times of a series from a limited one Number of pulses. In doing so, the times that correspond to the individual impulses are determined Voltages are summed up by the capacitor store 22, and the final value gives the total duration again, with a certain and known number of pulses immediately one Derivation or - with appropriate calibration of the voltage measuring instrument 24 - the The mean value can be displayed.

Zur Messung der Impulsverzerrung wird der den Primä.rimpuls liefernde a-Kontakt 1 an die Buchse 6 und der den Sekundärimpuls liefernde k-Kontakt 3 an die Buchse 8 angeschlossen.To measure the impulse distortion, the one delivering the primary impulse is used a-contact 1 to the socket 6 and the k-contact 3, which delivers the secondary pulse the socket 8 connected.

Außerdem wird ein Kontakt oder sonstiger Schalter 5, der d a-Kontakt 1 mit dem den k-Kontakt 3 betätigenden K-Relais 4 verbindet, geschlossen, Das K-Relais liege dabei einer beliebigen Relais-Versorgungsspannung UR.In addition, a contact or other switch 5, the d a contact 1 connects to the K-relay 4 actuating the k-contact 3, closed, the K-relay let any relay supply voltage UR lie.

Solange der a-Kontakt 1 geöffnet ist, ist der Konstantstromgenerator 16 wie oben beschrieben gesperrt. Solange der k-Kontakt 3 geöffnet ist, ist der Konstantstromgenerator 17 ebenfalls gesperrt, da die Inverterstufe über den Widerstand 12 an -20 V liegt und demgemäß ausgangsseitig Null abgibt und der Konstantstromgenerator 17 so ausgelegt ist, daß er nur durch eine Steuerspannung von -20 V eingeschaltet werden kann.As long as the a-contact 1 is open, the constant current generator is 16 blocked as described above. As long as the k-contact 3 is open, the Constant current generator 17 is also blocked because the inverter stage via the resistor 12 is at -20 V and accordingly emits zero on the output side and the constant current generator 17 is designed so that it is only switched on by a control voltage of -20 V. can be.

Vor Meßbeginn wird nun die Taste 19 gedrückt und dadurch der Kondensatorspeicher 22 auf die Spannung am Mittelabgriff des Spannungsteilers 20, 21 von +10 V aufgeladen.Before starting the measurement, key 19 is now pressed and thereby the capacitor memory 22 charged to the voltage at the center tap of the voltage divider 20, 21 of +10 V.

Der Zeiger des Instruments 24 geht dadurch ln-die Mittelstellung, die dem Wert Null in der Anzeigeskala für die Verzerrungsmessung entspricht. Schließt nun der a-Kontakt 1, so wird der Konstantstromgenerator 16 eingeschaltet und lädt den Kondensatorspeicher 22 weiter auf. Gleichzeitig erhält das K-Relais 4 Strom und zieht mit einer gewissen verzögerung an. Nach Ablauf der Verzögerungszeit schließt; der !c-Kontakt 3 und belegt den Eingang der Inverterstufe 14 mit Null, woraufhin die Inverterstufe 14 eine Ausgangsspannung von -20 V abgibt und damit den Konstantsromgene rator 17 einschaltet. Der vom Konstantstromgenerator 17 gelieferte Strom, der durch die Betriebsspannung von -20 V und den Widerstand 18, der genauso groß ist wie der Widerstand 15, bestimmt ist, ist bei gleicher ilöhe dem vom Konstantstromgenerator 16 abgegebenen Strom genau entgegengerichtet und hebt ihn somit auf. Folglich flleßt während der Zeit, in der der a-Kontakt 1 und der Kontakt 3 belde geschlossen sind, kein Strom In den Kondensatorspeicher 22, und die Spannung am Kondensatorspeicher bleibt; auf der während der Anzugsverzögerung des K-Relais 4 erreichten Höhe. öffnet der a-Kontakt 1, so fällt das K-Relais 4 mit; einer erneuten Verzögerung ab, Zwischen dem Öffnen des Kontakts 1 und dem Öffnen des k-Kontakts 3 ist; jetzt nur noch der Konstantstromgenerator 17 eingeschaltet, und sein Strom lädt den Kondensatorspeicher 22 zu negativen Werben hin um, Ist die Abfallverzögerung des K-Relais 4 genauso lang wie vor-dem seine Anzugsverzögerung, geht; die Spantlurlg am Kondensatorspeicher 22 auf den Betrag der Vorspannung von +10 V zurück, und es wird eine Impulsverzerrung von k 0 angezeigt. Ist die Abfallverzögerung kürzer als die Anzugsverzögerung, wird nur ein Teil der Uber +10 V hinausgehenden Spannung abgebaut, und man erhält eine Spannung zwischen 10 V und +20 V, die vom Instrument 24 als entsprechende posltive Verzerrungszeit angezeigt wird. Wenn die Abfallverzögerung dagegen länger als die Anzugsverzögerung ist, geht die Spannung am Kondensatorspeicher 22 unter die Vorspannung von +10 V zurück, und man erhält einen Wert zwischen +10 V und Null, der vom Instrument 24 als entsprechende negative Verzerrungszeit angezeigt wird, Wenn nicht Einzelimpuse, sondern Impulsserien bezüglich ihrer Verzerrung untersucht werden, erhält man als Ergebnis die Summe der jeweiligen Verzerrungszeiten, die bei bekannter Impulszahl Aufschluß über die mittlere Verzerrung gibt. Die Skala für die Verzerrungsmessung am Instrumerkt 24 kann bei stets gleichbleibender Impulszahl auch so geeicht werden, daß sie dlrekt die auf einen Einzelimpuls entfallende Verzerrung wiedergibt.The pointer of the instrument 24 thereby moves into the middle position, which corresponds to the value zero in the display scale for the distortion measurement. Closes now the a-contact 1, the constant current generator 16 is switched on and charges the capacitor store 22 continues. At the same time the K-relay receives 4 current and picks up with a certain delay. After the delay time has elapsed, it closes; the! c contact 3 and occupies the input of the inverter stage 14 with zero, whereupon the inverter stage 14 emits an output voltage of -20 V and thus the constant current genes rator 17 switches on. The current supplied by the constant current generator 17, the through the operating voltage of -20 V and the resistor 18, which is the same size as the Resistance 15, is determined, is the same as that of the constant current generator 16 is exactly the opposite direction and cancels it. Hence flow during the time in which the a-contact 1 and the contact 3 are closed, no current in the capacitor store 22, and the voltage at the capacitor store remain; at the level reached during the pull-in delay of the K relay 4. opens the a-contact 1, then the K-relay 4 drops with; another delay, between the opening of the contact 1 and the opening of the k-contact 3; now only that Constant current generator 17 switched on, and its current charges the capacitor store 22 to negative wooing, the drop-out delay of the K-relay 4 is the same as long as before its pickup delay goes; the Spantlurlg on the capacitor storage 22 returns to the value of the bias voltage of +10 V, and there will be a pulse distortion displayed by k 0. If the drop-out delay is shorter than the pick-up delay, will only a part of the voltage exceeding +10 V is reduced, and one obtains a Voltage between 10 V and +20 V, indicated by the instrument 24 as the corresponding positive Distortion time is displayed. On the other hand, if the dropout delay is longer than the Is the pull-in delay, the voltage at the capacitor store 22 goes below the bias voltage from +10 V back, and you get a value between +10 V and zero, that of the instrument 24 is displayed as the corresponding negative distortion time, if not single pulse, but pulse series are examined with regard to their distortion, one obtains as Result is the sum of the respective distortion times when the number of pulses is known Provides information about the mean distortion. The scale for measuring distortion Calibration can also be carried out on the instrument 24 with a constant number of impulses, that it directly reproduces the distortion attributable to a single pulse.

In Fig. 2 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel dar Erfindung dargestellt, und zwar sind in Fig. 2a die belden Konstantstromgeneratoren 16 und 17 samt ihrer Ansteuerung gezeigt und in Flg, 2b, die an den Punkten 1 bis III an Fig, 2a anschließt, mehrere Kondensatorspeicher 22/1 bis 22/4 mit dem Impedanzwandler 23 und dem Spannungsmeßinstrument 24.In Fig. 2 a practical embodiment of the invention is shown, namely in Fig. 2a, the belden constant current generators 16 and 17 together with their Control is shown and in Flg, 2b, which connects to Fig, 2a at points 1 to III, several capacitor stores 22/1 to 22/4 with the impedance converter 23 and the voltage measuring instrument 24.

Der Konstantstromgenerator 16 in Fig. 2a wird Über eine Inverterstufe 13 angesteuert, die aus drei im Schalterbatrleb arbeitenden Transistoren besteht. Wenn der Kontakt L geöffnet ist, wird der erste Schaltertransistor durch den über den Widerstand 11 fließenden Strom geszättigt, der zweite Infolgedessen gesperrt und der dritte wieder gesättigt, so daß an seinem Kollektor die Spannung Null auftritt, Dadurch wird der pnp-Transistor des Konstantstromgenerators 16 gesperrt, und es fließt kein Strom zum Anschluß II. Schließt der Kontakt 1, so sperrt der erste Schaltertransistor, der zweite wirt gesättigt und der dritte gesperrt, und über dessen KoLlektorwiderstand fließt ein Strom, der den pnp-Transistor des Konstantstromgenerators 16 in den leltenden Zustand bringt. Zum Anschluß II, der zu einem der Kondensatorspeicher 22/1 bis 22/4 in b'ig. 2b führt, fließt jetzt cin von der Stellung des Bereichsumschalters 25, mit dem der Widerstand 15 ausgewEllt wird, abhängiger konstanter Strom in den jeweils angeschalteten Kondensatorspeicher 22. Dieser Strom lädt den im Ruhezustand auf eine Spannung von -20 V aufgeladenen Kondensatorspeicher gegen Null um.The constant current generator 16 in Fig. 2a is via an inverter stage 13 controlled, which consists of three working transistors in the switch battery. When contact L is open, the first switch transistor is through the over the resistor 11 saturates the current flowing, the second blocked as a result and the third is saturated again, so that the voltage zero occurs at its collector, As a result, the pnp transistor of the constant current generator 16 is blocked, and it no current flows to connection II. If contact 1 closes, the first switch transistor blocks, the second is saturated and the third blocked, and via its collector resistance flows a current that the pnp transistor of the constant current generator 16 in the leltenden State brings. For connection II, which becomes one of the capacitor stores 22/1 to 22/4 in b'ig. 2b leads, cin now flows from the position of the range switch 25, with which the resistor 15 is selected, dependent constant current in the each connected capacitor store 22. This current charges the in the idle state to a voltage of -20 V charged capacitor storage to zero.

Um die öffnungsdauer eines Ruhekontakts 2 zu messen, wird dieser mit der Schaltbuchse 7 angeschlossen. Dann befindet sich, æolange-der Ruhekontakt 2 noch geschlossen ist, der Transistor der der Inverterstufe 13 vorgeschalteten I1verterstufe 10 im Sperrzustand; der erste und dritte Schaltertransistor der Invertersture 13 sind infolgedessen gesättigt und der pnp-Transistor des Konstantstromgenerators 16 gesperrt. Beim Öffnen des Ruhekontakts 2 geht der Transistor der Inverterstufe 10 aufgrund des nun über den Widerstand 9 zugeführten Basisstroms in die Sättigung Uber und sperrt den ersten unü dritten Schaltertransistor der Inverterstufe 13, wodurch der pnp-Transistor des Konstantstromgenerators 16 leitend gesciiatet wird. Die gleichen Vcrhältnisse ergeben sich bei der Messung an einem gegen eine negative Spannung gelegten Arbeitskontakt 2/1, der an eine Buchse 7/1 angeschlossen wird. Da hier die negative Spannung direkt über den zil messenden Kontakt 2/1 zugeführt wird, ist die Buchse 7/1 ohne Schalter aufgebaut.In order to measure the opening time of a normally closed contact 2, this is with the switching socket 7 connected. Then there is, æolange-the normally closed contact 2 is still closed, the transistor of the inverter stage 13 upstream of the inverter stage 10 in the locked state; the first and third switch transistors of the inverter 13 are as a result saturated and the pnp transistor of the constant current generator 16 blocked. When the normally closed contact 2 is opened, the transistor of the inverter stage goes off 10 due to the base current now supplied via resistor 9 into saturation About and blocks the first and third switch transistor of the inverter stage 13, whereby the pnp transistor of the constant current generator 16 is turned on. The same relationships result when measuring one against a negative Voltage-applied normally open contact 2/1, which is connected to a socket 7/1. Since here the negative voltage is fed directly via the zil measuring contact 2/1 socket 7/1 is set up without a switch.

Zur Messung der Impulsverzerrung wird der die Primärimpulse liefenlde Kontakt 1 mit der Buchse 6 und der die Sekundärimpulse liefernde Kontakt 3 mit der Buchse 8 verbunden.The primary pulses are used to measure the pulse distortion Contact 1 with the socket 6 and the contact 3, which supplies the secondary pulses, with the Socket 8 connected.

Der Kontakt 1 schaltet, wie oben bei der Zeitmessung beschrieben wurde, für die Dauer seines Schließens den Konstantstromgenerator 16 ein. Der Konstantstromgenerator 17 ist über eine Inverterstufe 14 mit t zwei Schaltertransistoren 14/1 und 14/2 mit der Buchse 8 verbunden. Wenn der Kontakt 7 geöffnet ist, ist der Schaltertransistor 14/1 gesättigt, da er über den Widerstand 12 mit Basisstrom versorgt wird.Contact 1 switches as described above for the time measurement, the constant current generator 16 for the duration of its closure. The constant current generator 17 is via an inverter stage 14 with t two switch transistors 14/1 and 14/2 connected to socket 8. When contact 7 is open, the switch transistor is 14/1 saturated, there it is supplied with base current via the resistor 12 will.

Am Kollektor des Transistors 14/1 liegt somit die Spannung Null, und an der Zenerdiode 27 eine Spannungsdifferenz von 40 V. Die Zenerdiode hat eine Zenerspannung von nur 30 V und führt somit Strom, wodurch der Transistor 14/2 gesättigt wird. An seinem Kollektor stellt sich eine Spannung entsprechend der Emitterspannung von -40 V ein, die den npn-Transistor des Konstantstromgenerators 17 sperrt. Schließt der Kontakt 3, so sperrt er den Transistor 14/1> dessen Kollektorspannung nun einen Wert von -20 V annimmt. Die Spannungsdifferenz an der Zenerdiode 27 geht dadurch auf 20 V zurück, wodurch die Zenerdiode gesperrt wird. Dadurch sperrt auch der Transistor 14/2, und der npn-Transistor des Konstantstromgenerators 17 erhält nun über den Kollektorwiderstand des Transistors 14/2 einen Basisstrom, der ihn in den leitenden Zustand bringt. Jetzt fließt ein konstanter Strom, dessen Höhe durch den Widerstand 18 bestimmt ist, in Richtung vom Anschluß II zur -40-V-Betriebsspannungsquelle. Der Widerstand 18 ist genauso groß wie der zur Verzerrungsmessung eingeschaltete Widerstand 15. Deshalb ist auch der vom Konstantstromgeneratcr 17 gelieferte Strom Strom genauso groß wie der Strom des Konstantstromgenerators 16.At the collector of the transistor 14/1, the voltage is zero, and at the Zener diode 27 there is a voltage difference of 40 V. The Zener diode has a Zener voltage of only 30 V and thus carries current, whereby the transistor 14/2 is saturated. At its collector there is a voltage corresponding to the emitter voltage of -40 V, which blocks the npn transistor of the constant current generator 17. Closes the contact 3, it blocks the transistor 14/1> its collector voltage now assumes a value of -20 V. The voltage difference across the Zener diode 27 goes through it back to 20 V, whereby the Zener diode is blocked. This also blocks the transistor 14/2, and the npn transistor of the constant current generator 17 now receives via the Collector resistance of the transistor 14/2 a base current, which him in the conductive State brings. Now a constant current flows, the level of which is through the resistor 18 is intended, in the direction from connection II to the -40 V operating voltage source. The resistor 18 is just as large as the one switched on for the measurement of the distortion Resistor 15. This is why the current supplied by the constant current generator is also 17 The current is the same as the current of the constant current generator 16.

Folglich wird der zum Anschluß II fließende Strom des Konstantstromgenerators 16 durch den vom Anschluß II wegfließenden Strom des Konstantstromgenerators 17 genau kompensiert, und der nachgeschaltete Kondensatorspeicher 22 erhält während der Schließungszeit der beiden Kontakte 1 und 3 keinen Ladestrom. Öffnet der Kontakt 1 vor dem Kontakt 3, so wird der Kondensatorspeicher in der Zeit bis zum öffnen des Kontakts 3 durch den Strom des Konstantstromgenerators 17 gegen -40 V umgeladen.As a result, the current flowing to the terminal II becomes the constant current generator 16 by the current of the constant current generator 17 flowing away from the connection II exactly compensated, and the downstream capacitor store 22 receives during the closing time of the two contacts 1 and 3 no charging current. Opens the contact 1 before contact 3, the capacitor store will open in the time up to of contact 3 is reloaded by the current of constant current generator 17 to -40 V.

Am Anschlußpunkt II ist zur Verzerrungsmes'ing der Kondensator 22/1 in Fig. 2b angeschlossen. Er ist einseitig an festes Potential von -20 V angeschlossen und wird vor Meßbeginn durch dle Taste 19 Uber den Spannungsteiler 20, 21 auf eine Spannung von -10 V aufgeladen. Da das Spannungsmeßinstrument 24 mit dem rechten Anschluß an -20 V liegt (der obere Spannungsteilerwiderstand ist klein gegen den unteren), zeigt das Instrument in der mittleren Nullstellung eine Spannung von +10 V ane Diese Spannung steigt während der ersten Phase der Verzerrungsmessung, bei der der Kontakt 1 geschlossen und der Kontakt 3 geöffnet ist> gegen +20 V an, da der Kondensatorspeicher 22 nun gegen Null geladen wird, bleibt dann in der zweiten Phase, in der beide Kontakte geschlossen sind, unverändert und geht während der dritten Phase, wenn der Kontakt 1 geöffnet und der Kontakt 3 noch geschlossen ist, wieder zurück, und zwar theoretisch bis zu einem Endwert von -20 V, da der Kondensator 22/1 gegen -40 V hin entladen wird. Praktisch zeigt das Instrument aber keine kleineren Spannungen als 0 V, entsprechend einer Spannung am Kondensator 22/1 von -20 V, an, da derartige Verzerrungswerte ohnehin außerhalb des Toleranzbereichs liegen.At connection point II, the capacitor 22/1 is used for distortion measurement connected in Fig. 2b. It is connected to a fixed potential of -20 V on one side and is before the start of the measurement by the key 19 U via the voltage divider 20, 21 to a Voltage of -10 V charged. Since the tension meter 24 the right connection is at -20 V (the upper voltage divider resistor is small compared to the lower one), the instrument shows a in the middle zero position Voltage of +10 V ane This voltage increases during the first phase of the distortion measurement, where contact 1 is closed and contact 3 is open> towards +20 V. on, since the capacitor store 22 is now charged to zero, then remains in the second phase, in which both contacts are closed, unchanged and goes during the third phase, when contact 1 is open and contact 3 is still closed is back again, theoretically up to a final value of -20 V, since the Capacitor 22/1 is discharged towards -40 V. In practice, however, the instrument shows no voltages lower than 0 V, corresponding to a voltage on capacitor 22/1 of -20 V, since such distortion values are outside the tolerance range anyway lie.

Der Speicherinhalt des Kondensators 22/1 in Fig. 2b wird nach Beendigung einer Messung oder vor Beginn der nächsten mittels eines Kontakts 25/1 eines nicht dargestellten Rückstell-Relais gelöscht, d. h. der Kondensator 22/1 auf -20 V aufgeladen. Außer diesem Kondensator 22/1 sind noch weitere Kondensatoren 22/2 bis 22/4 vorgesehen, die über Steuerkontakte b, cl, d und e von nicht gezeigten Steuerrelais wahlweise oder nach Programm angeschaltet werden.The memory content of the capacitor 22/1 in Fig. 2b is after completion one measurement or one not before the start of the next by means of a contact 25/1 reset relay shown deleted, d. H. the capacitor 22/1 is charged to -20 V. In addition to this capacitor 22/1, further capacitors 22/2 to 22/4 are provided, optionally via control contacts b, cl, d and e of control relays, not shown or switched on according to the program.

Sie werden zum Speichern von bis zu vier Einzelwerten bei einer Zeitmessung an einer Impulsserie herangezogen. Ihre Steuerung erfolgt nach einem mittels eines Schalters ausgewählten Programm. Da sich ein solches Programm aus dem jeweiligen Anwendungsfall ableiten und eine entsprechende Relaissteuerung ohne weitere Erläuterungen realisieren läßt, wurden die darauf bezogenen Teile in der Zeichnung fortgelassen, um das Verständnis des Meßprinzips' zu erleichtern.They are used to store up to four individual values during a time measurement used on a series of impulses. Your control takes place according to one by means of a The selected program. Since such a program is made up of the respective Derive application and a corresponding relay control without further explanations can be realized, the related parts have been omitted from the drawing, to facilitate the understanding of the measuring principle.

Ein Schalter 28 dient dazu, die Kondensatoren 22/1 bis 22/4 der Reihe nach mit dem Impedanzwandler 23 zu verbinden und so ihren Speicherinhalt zur Anzeige zu bringen.A switch 28 is used to turn the capacitors 22/1 to 22/4 of the series after to be connected to the impedance converter 23 and so their memory contents for display bring to.

Als Impedanzwandler 23 ist eine Feldeffekt-Transistor-Schaltung mit einem Elngangswiderstand von ca. 680 MQ eingesetzt, die für oine Standzeit de abgefragten Spannungswerte von mehreren Minuten sorgt. Wenn die Werte abgelesen sind und das jeweilige Programm abgeschaltet oder umgeschaltet wird, erfolgt über die Kontakte 25/2 bis 25/4 der Steuerrelais selbsttätig die Löschung des Spelcherintaalts der mittels Programm angeschalteten Kondensatoren.A field effect transistor circuit is provided as the impedance converter 23 an input resistance of approx. 680 MQ is used, the de queried for a service life Voltage values of several minutes. When the values are read and that The respective program is switched off or switched over, takes place via the contacts 25/2 to 25/4 the control relay automatically clears the Spelcherintaalts capacitors switched on by means of a program.

Claims

Expectations

Circuit arrangement for measuring the duration and the distortion of individual pulses as well as the mean pulse duration and the mean pulse distortion for a short time continuous series of a limited number of pulses, characterized by that a capacitor store (22) is provided, one pole of which is connected to a fixed potential (0) and with its other pole to the outputs of two constant current generators (16, 17) and a hocnohniges voltage measuring instrument (24) is connected, with the constant current generators (16, 17) currents in opposite directions deliver and for pulse duration measurement only one of them (16) during the Pulse time of the pulse to be measured or the pulse times of the pulse to be measured series is switched on and a constant current generator for pulse distortion measurement (16) during the pulse time of the primary pulse or the pulse times of the primary pulse series and the other constant current generator (17) during the pulse time of the secondary pulse or the pulse times of the secondary pulse series is switched on.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitor store (22) before the pulse distortion measurement by means of a switch (19) can be charged to a voltage that is roughly in the middle between the fixed Potential (0) and the maximum possible voltage (+20 V) is on the capacitor store (22).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and claim 2, characterized in that that as constant current generators (16, 17) the collector-nitter paths of two transtators are used by appropriate control voltages at the Basis in the saturated and in the locked state are switchable and their Emitter via resistors (15, 18) to operating voltages (+20 V, -20 V) of in relation to the fixed potential (0) on the capacitor store of opposite polarity are connected.

4. Sohaltungsanordnung according to claim 2 and claim 3, characterized in that that the bias for the capacitor store (22) at a voltage divider (20, 21) between the fixed potential (o) and the operating voltage (+20 V) of the at the pulse duration measurement switched on constant current generator (16) tapped will.

5. Circuit arrangement according to Claim 1 to Claim 4, characterized in that that the control inputs of the constant current generators (16, 17) amplifier, switch and / or Inverter stages (10, 13, 14) for amplitude and phase adjustment are connected upstream.