DE848179C - Verfahren zum Messen des Zeitabstandes von elektrischen Impulsen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Messen des Zeitabstandes von elektrischen Impulsen

  1-.s ist ein \-erfahren zum \fessen des Zeitah-

  standcs @mi elektrischen I1111)tllseit bzw. von in e@ek-

  trische Impulse überführbaren Vorgängen bekannt,

  bei dein (lie zlt messenden Impulse den AI)lenk-

  platten eileer l@ramischcn IZiihre zugeführt werden

  t11111 der 1':l(lktt"()iicl)sti",ilil (hirih eiiic sägezahnf<ir-

  niig @-crlanfett)le Kippspannung in extrem kurzer

  Zeit zeitproportional ausgeletlkt \\-ird. Die Impulse

  #ind datm über eitler linearen Zeitachse sichtbar.

  s)) )1:11:1 ihr zeitlicher Abstand ohne \%riteres 1)e-

  -titiinit @@crllcn kann. Uni eine sich während einer

  sclir kleitil'ti Ze#it)litfci"('iiz iil)e'i- Ilea ganzen Bild-

  @i111ri11 t'I"stl"e'ike'llllv Ieltl)I"l)1H)rtll)Ilale :\llsletlktlllg

  IIcs I':Icktrone'ii:trahls und damit eine sehr genaue

  liestittitiititi" des Zeitabstandes (let- Impulse zu er-

  halten, \\it-xl (11c steil abfallende Flanke der Säge-

  Iallllkll)1);I)allt@t@tl,;@ ausgentltzt, deren Stellllelt durch

  die I )atetl der Kippanordnung gegeben ist. Jedoch

  ist es nach dein bekannten Verfahren nicht ohne

  u 1 tures in( , den zeitlichen Abstand von Tin-

  pulsen ztt messen, der größer als die Dauer der ab-

  fallenden Flanke der Sägezahnspannung ist, so daß

  der zweite ltnpuls nicht in die Entladezeit des

  I11-i1)1)kl)ticletisators und damit auf die Zeitachse der

  l iratinschen I@@illre fällt. Dazu miißte inan den Kipp-

  1:()n(lensatc)r so bemessen, daß seine Entladung

  l:itigere Zeit <(altert, v"odurch dann aber die

  gcnauigkcit \erringert wird.

  1 )ic l.rtinelung setzt sich die Aufgabe, auch

  groißere @eital)stüiiele mit derselben extrem großen

  t @enattigkeit mittels eines Verfahrens ztiin Nfessen

  )-oti Zeitunterschieden von elektrischen Impulsen

  l:zw. . \ an in elektrische Impulse iiberführbaren Vor-

  gängen mittels einer ßratinschen Röhre zu messen,

  11(i dcl1l tlie zeitproportionale _\tisletll<litlg des Elek-

  tri)nunstrahls durch eine sägezahuförnlige 1Cil)P-

  #pannung erfolgt. während die Inllmlse den Elek-

  trtmenstralll senkrecht auslenken. Sie erreicht es

  tlmlurch. daß erfindungsgetuäß beiclu Flanken der

  siigezahnföriuigen Kippslmnmmg zum Erzeugen

  tlrr

  herangezogen und beide N1aß-

  stäl)e parallel zueinander verschollen werden. Da-

  durch erscheinen auf (lern Bildschirm der Braun-

  schun f"öllre zwei übereinanderliegende Zeitachsen

  gleicher Lange, voll denen die eine (furch die al)-

  >trigrti(le Flanke der S<igez@tliiisl),tunuiig erzeugt

  wld \oin Elektronenstrahl mit einer um mehrere

  Zehtlerllotenzen höheren (@esch@@-indigl<eit in umgge-

  kehrtcr Richtung durchlaufen M ird als die andere

  durch die ansteigende Flanke der Sägezahnsllan-

  inw` erzeugte Zelthasls.

  I)ic l)'rstinlilltiilg des zeitlichen =\1)stands der Im-

  pulse kann wie hei dein bekannten Verfahren auch

  hier dadurch erfolgen, daß die Impulse mittels

  Zeit\ (@i-sclliel)tutgsgheder auf den Zeitachsen ver-

  schoben «-erden, 1> s der zweite Impuls den Ort des

  ersten auf der Zeitachse erreicht hat. Die dazu not-

  wendige \Gerstellung des Zeitcersclliebungsglieds

  bildet dann ein Nlaß für den zeitlichen Abstand

  (per beiden Impuls(. In diesem Falle kann man

  zwar auch bei <lein bekannten Verfahren mit Er-

  zetigungr (ler Zeitachse durch die abfallende Flanke

  Al- Sägezahuspannung größere zeitliche _\hstände

  (Ict- Impulse messest. (loch gestattet es nicht. die

  Inll)tilse, deren .\1)stand gemessen werden soll.

  gleichzeitig auf dem Bildschirm sichtbar zu machen.

  Es Warf zeitraubender Verstellutlgen der Zeit-

  verschicl)ungsglieder. bis der -zweite Impuls auf

  tlur 7eitachse, sichtbar wird. Bei (lern. erfitlduugs-

  gemäL9en Verfahren sind aller (leide Impulse auch

  11e1 gCheretn zeitlichen .\bstand gleiclueitig auf

  (lrm# 11iI(Ischirtn sichtbar, so dal3 man ihren zeit-

  lichen -\1>stand al)sch<itzen. die zur \irsrhielntng

  der Impulse auf eitle \feßmarke ttotwendige Nie

  stellutl!, efe r Zeimut-schiellungsglie<ler mllne meiteres

  @-1)rnehnien und die Wirkung der I#:itistellitilg der

  7eitvurschichuugsglieder auf die Verschiebung der

  lnl1)ulse aLlf (lull Zeitachsen tilltllittell);lr beobachten

  kann.

  Die I',i-Iilttltttlg ist nicht auf reine Zeittltessungen

  heschr:itikt. Da eilte Fehlerstelle in einer Leitung

  eitle Reflexionsstelle für elektrische Wellen ist,

  kann hei bekannter Laufzeitgeschwindigkeit dieser

  \\'ullen das wtte Verfahren ebenso) wie (las he-

  kannte auch zur Bestimmung des Fehlerorts de-

  fe1,ter Leitungen und Kabel erMeltdet \\-erden.

  Hierzu wird ein Impuls auf das Kabel gegeben.

  der all (1<r l,(@lilerstelle reflektiert m ird. Eieide Int-

  pulse, der I'riniärinipuls und der Echoimpuls, «er-

  tIcn dann duz 1lraunschen I@üilre zugeleitet, wo ihr

  t-üunilicliri- -\1)stand auf der Zeitachse ein Maß für

  die Entfernung de; Meßgeräts vonlFehlerort bildet.

  Die Erfindung wird in ihrer i\invendung als

  Kal)elfehlermcligerüt an Hand (per _11)l). t und

  ])(,schrieben und erläutert. l?s zeigt

  \1111. 1 das Prinzipschaltbild tles Kal)elfehlermeß-

  ger;its.

  ahb. 2 die Darstellung der 7eitac1lsell auf (!ein

  Bildschirm der Braunsclien l@@lilre.

  eins dem im 'D)ufretluenzgunerator i erzeugten

  Wechselstrom von Iwi<li clsmeisu pro Hz werden

  in dein Verstärkern tlttrlll I)egl-Ullzllll " s\N itlerst:itltle

  rechteckförmige lullmlsc (lcr lnil)ulsfolgefrecluenz

  von 5oo Hz herausgeschnitten, aus denen in (per

  Schaltanordmtilg 3 scharfe Ziill(Iillll)tilse get@onltetl

  werden. Diese werden, wie z. I'. in der Zeitschrift

  »Archiv der elektrischen ('llertragung« GIEL-`)

  i. 1947. `. lob bis 1 13. ausführlich beschrieben ist,

  auf den bupulserzt#tt,er 4 ge@@ellf'll. der reclltcck-

  fiirmiigc# Impulse soll m;ildharer liupulsdauer. z. I'.

  1 usec. und der lml>ulsft)l@@cfretlnenz ;oo Ifz er-

  ze/Llgt. Diese dienen zur `teuerung des I111")gerats

  das eitre sägezallnförmige zeitl)rollortioilale Kil)Il-

  spantlung liefert. Ihre abfallende Flanke ist durch

  die Inipulsllreite der ist 4 erzeugten linlmlse lw-

  sttmmt. 1n <e111 gewalllten liell>1h also von i psec

  Dauer, während die ansteigciule Flalike der Säge-

  zahnspannung einen Bereich Von MM= ?00o llsc°c

  umfaßt. Ein Teil der Spannung des liiil)ttlsgeiie-

  rators 4 wird, gegebenenfalls über einen 1'erst:ir-

  ker. auf die senkrecht alllenkenden Platten (per

  Braunscheu Rühre G gegcllen. mexlurcli der Ilek-

  tronenstrahl während der Dauer des Steucrimlull-

  ses und damit während dci- allsteigenden Flanke

  der Sägezahnspantiting lach (11>e11 oder unten al)-

  gelenkt UM Dadurch entstehen auf dem 13i1)Iscliii-iii

  zwei fil)ereinanderliegetulc lhearu Zeitskalen glei-

  cher räumlicher Länge. deren zeitliche Längen nr)ii

  den Flanken der @age"7.ahil@l)a1111@111g abhangen. 7,11111

  Beispiel durchläuft bei einer 11111)Lll:fol"'efl-c#(ltlellz

  von 50o Ilz und der ltnpulsbreite von t usec der

  Oektnmenstmlil die ollere Skala t1-12 (.\1111. z) in

  i usec und die untere Skala t3-1 in umgekehrter

  Richtung in etwa 2ooortsec. \'1111l 1 mllulserzeuger4

  Ar< ferner ein llellsteuerirrlimls allgelu>nltucll und

  an den \\-ehneltz@l@ltcier des- I@r;lunsclleu I@@@llru l1

  gelegt, cler clie schnell durc hlaufene I >asis )pes Recht-

  c-ckt1lt1l<ittfs so \\-eit ctis<itzlicll aufhellt, t1;1!.1 )sie

  Leuchtstärke des gesamten l@ecltte;l;s auf huidutt

  I><tsislitiieti gleich ist.

  Die ferner all (1e11 @I@tliliretlnellzgetlerator t atlg@#

  schlossellelt Schaltgliedrr 7 bis 1o dienen nullt Er-

  zeugen der Ileßinllmlm, tu teils unmittelllar, teils

  stach Retlexion all der Fclllmstrllc As IChels 1 -

  auf die senkrecht ablenkenden I'latt011 Al-

  scheu Röhre 6 gegeben t\ erden. f )urch den Pllasen-

  sc9lieber ;, kann die 1)ham (!es die \leGin11)uls@"

  erzeugenden Wechselstroms incGlrtr verschobrll

  \\erden, wodurch eil);. zeitliche \-ei-sclliul)llllg der

  \leßintp)ttfse 1)e@@ irht \\ ird. I-.1)ciistl wie in (per

  Schaltanordnung = t\-erden auch ist dein Scllalt-

  elenient 8 aus <eint \\-ecllsel@tr)ml rechteckfiirrnige

  Impulse ausgeschnitten und in <lern im l@esetit-

  licllen eine gas- oller tlainldgcfiilltc Eudahttigs-

  röhre enthaltenden Schaheleiuc#ut c spitze Imppitlse

  von der 1lnpulsfolgefrecluellz 500 llz erzeugt. f >a

  zur genauen llessuug möglichst latrzzeitigc und

  spitze Impulse notwendig sind und (sie ist y erzeug-

  tet) Impulse noch sticht dieser lie(lillgllllg ents@>rc-

  cllen, wird in deal ft>lgmltke Scllaltelelnent i() e111

  licncr 1i111111: c r zeugt. der t@ctüigetlcl scharf und

  spitz i#i. I )i( \usliisezeit der `in den Schaltelemen-

  ten ,, und @) erzeugten Impulse scll',@ankt hei Span-

  1)a der 1111pttls selbst in der

  iiri,l.@ett@,r@111;111 \')1l \likrc)seknnclcil liegt. sind

  damit I11`ell;n;ikeitelt bedingt, di;# gridier sind.

  als für die \lusatug zttl:issig ist. Diese durch die

  Strc)lil@er",r@@nilg clcr @cr;@-etl(leten kiihren hervor-

  el-Llielletl `1)ailllnlig#ä tl(lel-nll@'ell werdwi jedoch

  dadurch k,)llll@ellsicrt. (1a1.1 die über den Kanal

  »ach cler @legrcllzcrri@hre S folgende gas- oder

  clam;,igciüllte I:lltlaclttligsriilirc () durch einen gr-

  u;lu @leicll;trtigell 11111,111s gezündet wird. L'11 auch

  l@@,ell l:clt@@i@lll@l:l:e deutlich beobachten zu kötltlell,

  ,lie @@ e@ell ru gn.lier lial)cl(länil)fttiig ()der zti großer

  1\@ll)ell@illg(' 11111- Illit Ideeller Anlplltude auf (lern

  Ililclscliirlll ,Irr I0tunschen Rühre erscheinen. ist

  eitle ;;eit(r(# \ erst:irkersclialtull@ t 1 @,)rgcselien.

  Sie 1;i1-(1 durch (11e in] @ml,ulserzct:@@cr d erzeugten

  1111pulse in der Geit (les schnellen Izii(7kl<tttfs des

  Iaehtr"»etistr;tilis )leg I>raunscllcil Ri,hrc s() hoch

  getastet, d;tl.; (-i11 iii diese Geit fallender ll1lptlls

  11()i11 @crst:irl;t @@ir(l.

  I )ie \Icssull' \\ ircl so) vo-,elionnnen, daG mittels

  (les I'llasellseliiel)ers ; zul):ichst der @rimäriml)uls

  1 > (.\()I,.=1 ;11:i So auf drr,ll)eren Zeitskala ange-

  I)r;tc'tte \1;1r1;(# 13 gcmhd)eu vird. Darin wird (Iur

  l:cll@)inil)nl: 1 ; iiii allgemeinen auf der unteren

  G(@itl);tsis sichthar seile. Nun \\-ird der 1'rirnär-

  impuls so) l;ttlgc N ci-scho)heli. bis (1(r Echoimpuls

  lilit @Icr \I;trhe i ; zu@ammenf:illt. 1)ic hierzu not-

  1#. endige T'hasenverschiel>erverstellung ltildet dann

  (in \1a1.1 für den Zeitunterschied zwischen Primär-

  un-1 Hchoinipuls hzw. für die Entfernung des hIeß-

  ger;its voln l@elilerc)rt im Kabel.

  I )ie I@r;inclttn;@ ist jedoch nicht auf (las heschrie-

  beile -\lt:führuttgsl>eispiel und auf die Anwendung

  ::Is @ial)clf:lilcrinel.igcr@it beschränkt: es kamt auch

  der zeitliche _\1>stand zweier irgendwtwr auf die

  \i(llalu)nlnung gelmlgeluler Impulsreihen (Frem(1-

  inii)ttls(#) geiiati gemessen averden. Hierzu Wird

  z. 11 aus der l,ieni(linil)tilsfolge eine Sitius«-echsel-

  -I,;auituig erzeugt, deren Frequenz der Impulsfolge

  ;-utspricht. Dieser Wechselstrom wird dann wie

  (1(r in (lrtn ollen beschriebenen Generatcir 1 er-

  zeugte Strom nach (lein beschriebenen @-erfahreti

  wcitcrl)chan<lelt.

Claims (1)

1. PATE\'TA\SP(il'CH: \-erfahren zum @lcss:n des Zeitabstandes von elektrischen Impulsen bzw. von in elektrische Impulse iil)erfiihrl)arenVoräätigen mittels einer 1lraunschen Röhre. bei dem die zeitproportio- nah _\uslenkung des Kathodenstrahls durch eitle aigezalitifiirmige Kippspannung erfolgt. # # -und die Impulse den Kathodenstrahl senk- \ ih i recht auslenken. dadurch gekennzeichnet. (cal) 1)ei(le Flanken der sägezahnförnnigen Kipl)- spannung zum Erzeugen der Zeitmaßstäbe auf (lein l@ildschirin der liraunschen Röhre heran- ,gezogen und beide -Maßstäbe parallel zuein- andur \crschol)en l\crden.