NL8400325A - Werkwijze en inrichting voor het automatisch calibreren van een afbuigspanningsgenerator. - Google Patents

Description

* a . ,. * > • *

* X

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het automatisch calibreren van een afbuigspanningsgenerator,

De uitvinding heeft betrekking op het calibreren van een afbuigspanningsgenerator, en meer in het bijzonder op het calibreren van een afbuigspanningsgenerator gebruikmakend van tijdintervallen gemeten op herhaald optredende, door de keten geleverde, afbuig-5 signalen.

Instrumenten waarmee elektronische signalen worden gemeten gebruiken afbuigketens voor het leveren van een bereik van waarden ten opzichte waarvan een te meten grootheid kan worden vergeleken.

Bij oscilloscopen bijvoorbeeld wordt de verplaatsing van het zicht-10 bare kathodestraalspoor op het scherm van de oscilloscoop bestuurd door een horizontale afbuigketen met een zaagtandgenerator die een afbuigsignaal levert aan de horizontale afbuigketens van de kathode straalbuis. Dergelijke ketens zijn op zich bekend. Het calibreren van de afbuigsignaalgeneratorketens is een doorlopend en tijdrovend 15 proces. Zoals bekend omvatten dergelijke ketens analoge komponenten waarvan de karateristieken met verschillende mate van nauwkeurigheid zijn bepaald en die door effekten op lange termijn, zoals veroudering, kunnen veranderen. Voorts zijn deze komponenten onderhevig aan veranderingen op korte termijn der karakteristieken ervan in 20 responsie op variaties in de omgeving van de keten. Deze veranderingen in de karakteristieken der komponenten kunnen ook de karakteristieken van de golfvormen opgewekt door de keten beinvloeden waardoor de metingen, waarvan het resultaat afhangt van de afbuig-signalen, nadelig worden beinvloed.

25 Teneinde de nauwkeurigheid van een meetstelsel waarin gebruik wordt gemaakt van een afbuigketen te herstellen en in stand te houden wordt een dergelijke keten periodiek gecalibreerd door het zodanig veranderen van de karakteristieken der golfvorm dat deze overeenkomen met de karakteristieken van een standaard of calibra-30 tiesignaal. Dit is mogelijk doordat de keten is uitgevoerd met komponenten waarvan de karakteristieken kunnen worden gewijzigd, zodat een zodanige verandering mogelijk is van de overdrachtfunktie van de keten, dat de opgewekte golfvorm overeenkomt met het cali-breersignaal. De horizontale afbuiggeneratorketen van een oscillos-35 coop bijvoorbeeld kan zijn uitgevoerd met potentiometers of 8400325 » ·' >' - 2 - instelbare condensatoren waarmee met de hand gekozen karakteristieken van de opgewekte golfvorm kunnen worden gewijzigd.

Het calibreren van instrumenten zoals oscilloscopen waarin afbuigketens voorkomen voor het afbeelden van een golfvorm vergt 5 een visuele interpretatie van de afgebeelde signalen, een handin-stelling van de variabele komponenten en een handbediening van het instrument tijdens het calibreren. Dit kan resulteren in een groot aantal onderling afhankelijke stappen waardoor de mogelijkheid van een foutieve instelling door een verkeerde waarneming of beoordeling 10 toeneemt. Daar een oscilloscoop aktijd is uitgevoerd met de mogelijkheid een veelheid van variabele tijdbasisgolfvormen op te wekken moet de calibratie worden uitgevoerd bij een aantal gekozen afbuig-snelheden waardoor de voor de calibratie noodzakelijke tijd aanzienlijk wordt verlengd.

15 Een voorbeeld van een calibratieprocedure noodzakelijk voor het in goede konditie houden van een hoogwaardige oscilloscoop is beschreven in het handboek van de 456B Oscilloscope Instruction Manual, geïllustreerd door Tektronix, Inc., Beaverton, Oregon.

Hoewel de bovenomschreven problemen, verbonden aan het cali-20 breren van de afbuiggeneratorketens gebruikt in meetinstrumenten reeds uit het oogpunt van gebruik en onderhoud van het instrument aanzienlijk zijn, kompliceren zij ook nog het ontwerp van het instrument en de vervaardiging ervan. Zo moet bijvoorbeeld een tijd-basisketen voor een hoogwaardige oscilloscoop zijn voorzien van met 25 de hand te bedienen schakelketens met reeksen zeer nauwkeurige komponenten, zoals condensatoren en weerstanden. Komponenten van hoge kwaliteit geven een betere aanvangsnauwkeurigheid en vertonen minder gevoeligheid voor effekten op korte en lange termijn; daardoor wordt de noodzaak van calibratie verkleind. Het gevolg echter 50 van het gebruik van zeer nauwkeurige komponenten is dat de kosten van vervaardiging van het instrument stijgen.

De uitvinding heeft betrekking op het automatisch calibreren van afbuiggeneratorketens gebruikmakend van calibreerapparatuur die een microprocessor toepast welke is opgenomen in het meerinstrument 55 voor het besturen van het calibreerproces. De inrichting volgens de uitvinding calibreert de helling van een zaagtandsignaal opgewekt door een afbuiggenerator in responsie op digitale tijdreferentie- 8400325 - 3 - * £ voorden opgewekt door de besturingseenheid van het instrument. De calibratie wordt nitgevoerd volgens een stapsgewijs proces waarin de relatie tussen de helling van een afbuigsignaal en een tijd-referentiewoord wordt bepaald door middel van een lineaire relatie 5 welke tot stand wordt gebracht tussen hellingwaarde opgewekt in responsie op willekeurig gekozen tijdreferentiewoorden.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een afbuiggenerator-keten die een afbuigsignaal opwekt in responsie op een digitaal tijdreferentiesignaal. De afbuiggeneratorketen levert ook een af-10 buigpoortsignaal. Een referentiespanningkiesketen levert selektief vergelijkingsreferentiesignalen in responsie op het afbuigpoortsig-naal. De vergelijkingsreferentiesignalen omvatten gelijkspannings-niveaus welke zijn opgenomen in het spanningsbereik dat wordt doorlopen door het afbuigsignaal. Een vergelijker vergelijkt succes-15 sievelijk cycli van het afbuigsignaal met het vergelijkingsreferen-tiesignaal voor het leveren van markeersignalen die aangeven dat het afbuigsignaal het niveau van de referentievergelijkingsspanning, waarmee het wordt vergeleken, heeft overschreden. Het afbuigpoort-signaal en de markeersignalen worden geleverd aan een tijdmeet-20 inrichting die de tijd meet verlopend tussen de voorflank van het afbuigpoortsignaal en vooraf gekozen overgangen in de markeersignalen. Een tijdmeetinrichting levert voorts meetdatasignalen die representatief zijn voor de verstreken tijdintervallen. De besturingseenheid van het systeem gebruikt de meetdatasignalen voor het, 25 indien noodzakelijk, bijstellen van de waarde van een reeks fak-toren die worden gebruikt door de besturingseenheid voor het berekenen van het tijdreferentiesignaal dat de helling van de uitgangs-zaagtandspanning bestuurt.

De werkwijze volgens de uitvinding verschaft een afbuigspan-30 ning in responsie op een voorafbepaald digitaal tijdreferentiewoord. Yergelijkingsreferentiesignalen worden opgewekt en vergeleken met de afbuiggolfvorm voor het, gebaseerd op de vergelijking, leveren van markeersignalen. Daarna worden de tijden die verlopen tussen het optreden van voorafbepaalde delen van de markeersignalen en vooraf-35 bepaalde delen van de afbuiggolfvorm gemeten en, indien aangegeven door de meting, wordt het voorafbepaald digitale tijdreferentiesignaal door de besturingseenheid veranderd.

8400325

V β V

- 4 -

Door op grote schaal gebruik te maken van digitale verwer-kingsketens kan de inrichting volgens de uitvinding calibratiedata opwekken en opslaan die kan worden geëvalueerd gedurende een cali-bratiesequentie en automatisch het van belang zijnd afbuigsignaal 5 veranderen, waardoor de noodzaak van vele der handinstellingen noodzakelijk voor het calibreren van de bestaande meetinstrumenten kan vervallen. Een ander belangrijk voordeel van het gebruik van digitale verwerkingsketens is dat de noodzaak voor het nauwkeurig aanpassen en binnen nauwe toleranties houden van de afbuigketen- 10 komponenten afneemt door het automatisch veranderen van de signalen geleverd door deze komponenten waarbij de verandering wordt uitgevoerd door de digitale ketens.

Een ander doel van de uitvinding is het toepassen van digitale verwerkingsketens voor het verbeteren van de nauwkeurigheid 15 der tijdmeting resulterend uit de calibratie van afbuiggolfvormen door het elimineren van de noodzaak van visuele interpretatie, handinstelling en handbediening van de afbuiggeneratorketen tijdens het calibreren en door het nauwkeurig kompenseren voor toleranties in ketenkomponenten.

20 Als gevolg van de afname van de noodzakelijke door de mens uit te voeren calibratiehandelingen Van afbuiggeneratorketens minimaliseren de inrichting en werkwijze volgens de uitvinding het aantal door de gebruiker uit te voeren calibratiestappen waardoor ook de totale voor de calibratie noodzakelijke tijd wordt verkleind.

25 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 is een blokschema waarin de voornaamste komponenten van de inrichting volgens de uitvinding zijn aangegeven;

Fig. 2 toont de golfvormen welke worden opgewekt tijdens de werking van de inrichting volgens fig. 1; 30 Fig. 3 is een blokschema dat in meer detail de afbuiggenera- tor van de inrichting volgens fig. 1 toont;

Fig. 4 is het diagram van een lineaire vergelijking uitgewerkt door de besturingseenheid volgens de uitvinding voor het uitvoeren van de calibratieprocedure; 35 Fig. 5 is een schema van een keten voor het synchroniseren van het afbuigsignaal en de afbuigpoortsignalen opgewekt door de afbuigpoortgenerator.

8400325 . * -w - 5 -

Pig. 1 toont een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding waarin een afbuiggenerator 10 lineaire afbuiggolfvormen met instelbare helling opwekt. De afbuigsignalen kunnen worden versterkt en bijvoorbeeld gebruikt voor het in horizontale richting afbuigen van de 5 elektronenbundel van een kathodestraalbuis over het oppervlak van het scherm. Zoals op zich bekend levert, wanneer de afbuiggenerator 10 wordt toegepast voor het opwekken van het horizontale afbuig-signaal voor een oscilloscoop deze generator ook een afbuigpoort-signaal voor het aangeven van de aanwezigheid van het oplopend deel 10 van het afbuigsignaal zodat andere funkties van het instrument daarmee kunnen worden gecoördineerd.

Het afbuigsignaal wordt opgewekt door de afbuiggenerator 10 in responsie op een tijdreferentiespanningssignaal dat in detail zal worden toegelicht en het wordt geleverd als een instelbare 15 variabele analoge spanning door een digitaal-analoogomzetter 12 met meerdere uitgangen die kan zijn opgebouwd uit een aantal op zich bekende inrichtingen. Het niveau van het tijdreferentiespanningssig-naal wordt bepaald door een digitaal tijdreferentiewoord, opgewekt door een systeembesturingseenheid 14 die, bijvoorbeeld, kan zijn 20 uitgevoerd met een 6802 microprocessor aangevuld met niet getekende hulplogica en een niet wisbaar geheugen 15. Het tijdreferentiewoord geleverd door de systeembesturingseenheid 14 wordt opgebouwd in responsie op een tijdbasiswaarde die bijvoorbeeld kan worden gekozen door middel van een niet getekende tijdbasisschakelaar welke 25 voor de gebruiker toegankelijk is en die direkt een uitgangssignaal levert aan de besturingseenheid 14.

Toor een gekozen waarde van de tijdbasis zal de besturingseenheid 14 een tijdreferentiewoord vormen dat is gerelateerd aan de gekozen waardej woord wordt toegevoerd aan de digitaal-analoogomzet-50 ter 12. Een tijdreferentiespanningssignaal waarvan het niveau wordt bepaald door het digitale woord wordt gevormd door de digitaal-analoogomzetter 12 en toegevoerd aan de afbuiggenerator 10 op de aangegeven signaallijn. De afbuiggenerator 10 zal in responsie op een triggersignaal een afbuigpoortsignaal leveren en een afbuig-35 signaal waarvan de helling wordt bepaald door het spanningsniveau van het tijdreferentiespanningssignaal.

De besturingseenheid 14 reageert voorts op een gekozen waarde 8400325 - 6 - «r v van de tijdbasis door het opwekken van stuursignalen met als gevolg dat de stroomversterkings- en capaciteitskarakteristieken van de afbuiggenerator 10 een zodanige waarde hebben dat, indien via E, gestuurd door een konstante stroom afgeleid van het tijdreferentie-5 spanningssignaal, de gewenste helling van het oplopend gedeelte van het afbuigsignaal wordt verkregen.

De besturingseenheid 14 is voorts zodanig geprogrammeerd dat de digitaal-analoogomzetter 12 tenminste een paar vergelijkings-referentiesignalen levert met voorafbepaalde spanningsniveaus aan 10 een referentiemultiplexer, die bijvoorbeeld kan zijn opgebouwd uit een 4053 CMOS keten of een equivalent element. De referentiemulti-plexer 16 wordt bestuurd door een referentiesignaaluitgang door de referentiekiezer 18. De referentiekiezer 18 kan zijn uitgevoerd met een schakelflip-flop die het referentiekiessignaal levert als een 15 uitgangssignaal waarvan de toestand verandert op een flank van het afbuigpoortsignaal dat wordt geleverd aan de vertragingskiezer door de afbuiggenerator 10. Het afbuigsignaal geleverd door de afbuiggenerator 10 en de gekozen vergelijkingsreferentie geleverd door de referentiemultiplexer 16 worden als ingangssignalen toegevoerd aan 20 een vergelijker 19. Het afbuigpoort signaal en de uitgang van de vergelijker 19 worden geleverd als start en stop indicatoren aan een tijdintervalmeetstelsel 20 dat kan zijn uitgevoerd met een fluke 7261A teller of een equivalent element. Het tijdintervalmeetstelsel 20 triggert op de oplopende flanken van de start en stop 25 indicatoren voor het meten van de tijd die verstrijkt tussen gekozen delen van het afbuigpoortsignaal en gekozen delen van het uitgangssignaal van vergelijker 19» zoals in het hiernavolgende nog wordt toegelicht. De verstreken tijdmetingen uitgevoerd door het tijdintervalmeetstelsel 20 worden geleverd als meetdata in de vorm 50 van digitale woorden naar de besturingseenheid 14.

De werking van de inrichting wordt toegelicht aan de hand van fig. 2. Het afbuigsignaal, aangegeven als de golfvorm 22 en opgewekt door de afbuiggenerator 10, wordt eerst vergeleken met een eerste referentievergelijkingssignaal aangegeven als het spanningsniveau 24 35 en vervolgens met een tweede spanningsreferentiesignaal aangegeven met 26. De referentiekiezer 18 is aanvankelijk in de toestand aangegeven door de referentiekiesgolfvorm 30 die tot gevolg heeft dat 8400325 «r - 7 - de referentiemultiplexer 16 het eerste vergelijkingsreferentie-signaal levert. Wanneer het niveau van het afbuigsignaal 22 het niveau van het eerste referentiesignaal 24 overschrijdt zal de uitgang van de vergelijker 19, aangegeven met de markeergolfvorm 32, 5 van toestand veranderen zoals aangegeven met de oplopende voorflank 52a. Het uitgangssignaal van de referentiekiezer 18 verandert van toestand zoals aangegeven door de oplopende voorflank 30a in responsie op de eerste daalflank 54b van het afbuigpoortsignaal 34· Bit heeft tot gevolg dat het tweede vergelijkingsreferentiesignaal 10 wordt geleverd aan de vergelijker 19 die zijn positieve waarde houdt totdat het afbuigsignaal 22 daalt beneden het tweede referen-tieniveau 26, op welk moment het markeersignaal, aangegeven met de golfvorm 32 en de uitgang van de vergelijker 19 representerend opnieuw terug valt naar de lage toestand.

15 Bij de tweede herhaling van het afbuigsignaal 22 zoals aange geven door de oplopende flank 22a zal de vergelijker 19 zijn ingesteld voor het vergelijken van het afbuigsignaal tegen het tweede vergelijkingsreferentiesignaal 26. Wanneer de oplopende flank 22a het tweede vergelijkingsreferentiesignaal 26 overschrijdt zal de 20 vergelijker 19 opnieuw van toestand veranderen, zoals aangegeven met de oplopende flank 32b van het markeersignaal 32. Baar het tijdintervalmeetstelsel 20 zodanig is uitgevoerd dat het reageert op het afbuigpoortsignaal 22 en het markeersignaal 32 (zoals aangegeven in fig. l) is het duidelijk dat bij de eerste herhaling van 25 het afbuigsignaal 22 het stelsel in staat zal zijn een eerste verstreken tijd te meten en wel als de tijd verlopend tussen de flank 32a van het afbuigpoortsignaal 32 en de flank 32b van het markeersignaal 32. Op overeenkomstige wijze kan een tweede verstreken tijd worden gemeten tussen de voorflank 34° van het afbuigpoortsignaal 30 34 en de voorflank 32b van het markeersignaal 32.

Het is duidelijk dat de eerste verstreken tijd de tijd repre-senteert die het afbuigsignaal nodig heeft om toe te nemen vanuit het begin ervan naar het spanningsniveau gerepresenteerd door het eerste vergelijkingsreferentiesignaal. Op overeenkomstige wijze 35 representeert de tweede verstreken tijd de tijd die de zaagtand-spanning nodig heeft om van de oorsprong te stijgen naar het niveau gerepresenteerd door het tweede vergelijkingsreferentiesignaal.

8400325 - 8 - m v

Een waarde d^. kan door de besturingseenheid 14 worden berekend door het aftrekken van de verstreken tijd 1 van de verstreken tijd 2. De waarde d^ representeert de tijd die het afbuigsignaal nodig heeft om toe te nemen van, bijvoorbeeld het punt 22b waar het het eerste 5 spanningsreferentiesignaal passeert naar het punt 22c waar het het tweede spanningsreferentiesignaal passeert. Daar de spanningwaarden van de eerste en tweede spanningsreferentiesignalen bekend zijn kan de helling S van het oplopend deel van de afbuigsignaalgolfvorm 22 worden berekend uit de volgende betrekking: 10 referentiespanning 2 - referentiespanning 1 „ /. \ dt = K }

In de voorkeursuitvoeringsvorm is de besturingseenheid 14 geprogrammeerd om de verstreken tijdmetingen te accepteren van het tijdintervalmeetstelsel 20 en de betrekking 1 uit te werken voor 15 het af leiden van de helling van de positieve schuine flank van een afbuigsignaal 22 geleverd door de afbuiggenerator 10. De besturingseenheid 14 is voorts geprogrammeerd voor het veranderen van het digitale tijdreferentiewoord geleverd aan de digitaal-analoogomzet-ter 12 voor het variëren van het spanningsniveau van een tijdrefe-20 rentiespanningssignaal geleverd aan de afbuiggenerator 10 en dus de helling van een afbuigsignaal. Het is duidelijk dat de inrichting volgens fig. 1 in staat is het positieve oplopend gedeelte van het afbuigsignaal geleverd door de afbuiggenerator 10 te calibreren door het vergelijken van de momentane waarde met een nominale waar-25 de en het aanpassen van deze momentane waarde teneinde te korres-ponderen met de nominale waarde.

Eig. 5 toont meer in detail de ketens van de afbuiggenerator 10 die het mogelijk maken dat de besturingseenheid 14 de helling calibreert van een aantal afbuigsignalen geleverd door de afbuig-30 generator 10, Volgens fig. 3 is een frontpaneel besturingseenheid 46 aanwezig waarmee de gebruiker verschillende funkties van het instrument, waarbij de calibratie-apparatuur behoort, kan kiezen.

Het instrument kan bijvoorbeeld een oscilloscoop zijn met een tijd-basiskiesschakelaar die een Ingangssignaal levert aan de besturings-35 eenheid 14 die een indicatie is van de gewenste tijdbasisinstelling. De besturingseenheid relateert op de bovenomschreven wijze de gewenste instelling aan een specifieke helling van het afbuigsignaal.

8400325 - 9 -

Zoals "beschreven omvat de afbuiggeneratorketen een ingangsweerstand R waarover de tijdreferentiespanning wordt aangelegd voor het opwekken van een ingangsreferentiestroom 1^^ die vloeit in de richting aangegeven met de pijl. Ip^ vloeit in een programmeerbare 5 konstante stroombron 40» bijvoorbeeld een stroomspiegelschakeling. Re konstante stroombron 40 heeft een instelbare, veranderbare stroomversterkingsfaktor M waarmee wordt vermenigvuldigd. Het produkt wordt dan gebruikt voor het laden van een van een reeks te kiezen condensatoren Cl, C2 of C3. Re konstante stroombron 10 40 heeft ook een offsetspanning aangegeven met Yq die een kenmerk is van de keten en varieert met M. Zoals bekend zal de konstante stroom toegevoerd aan de gekozen condensator deze lineair laden waarbij de laadspanning over de condensator wordt versterkt door een bijbehorende buffer BI, B2, B3 of een reeks buffers 43 zodat 15 het afbuigsignaal 22 wordt verkregen.

Re keuze van de versterkingsfaktor M en de te laden condensator geschiedt door besturingsdata geleverd vanuit de besturingseenheid 14 via het besturingsregister 42. M wordt automatisch gekozen door de konstante stroombron 40 in overeenstemming met de M-data 20 toegevoerd aan de bron. Een condensator wordt gekozen door scheka-laar 43 die bijvoorbeeld een vaste stofketen kan zijn welke reageert op de M-data geleverd aan de schakelaar door het besturingsregister 42. In de besturingseenheid worden de re spekt ievelijke tijdbasiswaarden door de gebruiker gekozen op het instrumenten-25 paneel geassocieerd met re spekt ievelijke stuurdatawoorden voor het verkrijgen van specifieke kombinaties van M en capaciteit ter verkrijging van afbuigsignaalhellingen die korresponderen met de gekozen tijdbasiswaarde*

Re helling van het afbuigsignaal voor een gekozen kombinatie 30 van versterking en capaciteit kan worden veranderd door het veranderen van de waarde 1^^. Rit is het gevolg van het feit dat de versterkte stroom die wordt toegevoerd aan de gekozen conden sator, direkt afhankelijk is van de waarde van Ip^ welke vloeit naar de konstante stroombron 40. Raar de waarde van direkt af- 35 hankelijk is van de waarde van de tijdreferentiespanning kan de grootte van Ig-gp worden veranderd door het variëren van. de tijdreferentiespanning. Op deze wijze kan het stelsel volgens de 8400325 - 10 - figuren 1 en 5 de besturingseenheid van het systeem de mogelijkheid geven de helling van een gekozen afbuigsignaal te oalibreren ten opzichte van een nominale helling.

Tijdens de calibratie wordt het digitale woord dat de digi-5 taal-analoogomzetter 12 de tijdreferentiespanning laat opwekken gerelateerd aan de bekende fysische eigenschappen van'de afbuig-generatorketen volgens fig. 3 door de relatie: (a /d )hc REF DATA = K --=, + γ (2)

M o N

s 10 Hierin is REP DATA het digitale tijdreferentiewoord, (dy^d^.) de helling van het positief oplopend deel van het afbuigsignaal, E is de weerstandwaarde van de weerstand R, C is de waarde van de geko- s zen condensator, M is de waarde van de gekozen stroomversterking,

S

VQ is de offsetspanning van de afbuigketen en K is een schaalfaktor 15 noodzakelijk voor de digitaal-analoogomzetter voor het opwekken van de spanning die noodzakelijk is voor de gewenste waarde van Ip^.

Yoor het oalibreren van een waarde van REF DATA kiest de besturingseenheid 14 eerst de waarden van M en C , die kunnen zijn gerelateerd aan een instelling van de tijdbasiskiezer, op het voor-20 paneel. Toorts kiest de besturingseenheid willekeurig twee waarden van REF DATA, levert ze aan de digitaal-analoogomzetter 12 en meet de resulterende hellingen aan de hand van de werkwijze volgens vergelijking 1. Gebruikmakend van deze twee stellen waarden kan de besturingseenheid vervolgens de vergelijking berekenen van een lijn 25 die lineair waarden van REF DATA en hellingwaarden relateert. Deze relatie is in fig. 4 aangegeven met de lijn 50; RD representeert een gekozen waarde van REF DATA en S representeert de waarde van de helling van het resulterend afbuigsignaal. RD2 en Sg zijn overeenkomstig gerelateerd. Snijpunt van de lijn 50 representeert de waar-30 de van de offsetspanning TQ behorend bij de gekozen waarde van M.

De lineairé relatie volgens fig. 4 wordt dan door de besturingseenheid gebruikt voor het kiezen van de waarde van REF DATA, RD . die korrespondeert met de gewenste helling, S., gerelateerd aan de instelling van de tijdbasiskiezer. De kiezer wekt dan een 35 tweede lineaire vergelijking op, gebruikmakend van de waarden van RD en ARD , en vindt opnieuw de waarde van RD korresponderend met c c de gewenste helling S^. In de voorkeursuitvoeringsvorm is A=3 ten- 8400325 - 11 - *5 einde een calibratie te krijgen van alle waarden van RD aanwezig in het bereik van een variabele tijdbasisbesturing die kontinu de instelling van de tijdbasiskiezer tot driemaal de schaalwaarde kan uitbreiden.

5 De procedure van het berekenen van successievelijke lineaire relaties kan worden uitgevoerd door de besturingseenheid totdat het verschil tussen de successievelijke waarden van BD korresponderend met de gewenste helling valt binnen een bereik van acceptabele calibratie. Op dit punt representeert de lineaire relatie een accep-10 tabele calibratie van EBP DATA waarden voor het bereik van afbuig-signaalhellingen behorend bij de tijdbasiskiezer. De relatie kan worden opgeslagen in het calibratiedatageheugen 16 voor het leveren van waarden van REP DATA voor tijdbasisinstellingeh geassocieerd met deze relatie. Deze procedure kan worden uitgevoerd in een cali-15 bratiebewerking die automatisch verloopt voor het calibreren van alle mogelijke instellingen van de tijdbasisbereikkiezer.

Teneinde de tijd noodzakelijk voor het geheel calibreren van de afbuiggenerator te verkleinen en de totale geheugenruimte toegekend aan het opslaan van de calibratiedata te verminderen kan de 20 calibratieprocedure volgens de uitvinding worden uitgevoerd op een wijze die de hoeveelheid calibratiedata welke moet worden opgeslagen verkleint. Volgend op de calibratie bij de eerste gekozen instelling wordt de volgende calibratie-instelling van het tijdbasisgenerator zodanig gekozen dat slechts de waarde Cs verandert. Daarna kunnen 25 lineaire vergelijkingen afgeleid op bovenomschreven wijze worden gevormd en opgelost voor het verkrijgen van een gecalibreerde waarde korresponderend met de gekozen 0 ..Op deze wijze kunnen gecali- s breerde waarden worden afgeleid uit M , C en V . Deze waarden zul- s s o len, uit de aard der zaak, de waarden van K en R omvatten zodat een 50 vergelijking van de vorm als vergelijking (2) kan worden geschreven alss REP DATA = C . z è + V , i M. o j

Hierin zijn 0^, en d YQ zijnde gecalibreerde waarden gerelateerd aan de fysische eigenschappen van de gekozen waarden van C en M en 55 VQ, korre sponderend met een gekozen instelling van de tijdbasiskiezer. M en VQ zijn eveneens gerelateerd daar zij zijn gerelateerd door de uitvoering van de afbuigketen volgens fig. 5. Het kiezen van de afbuighellingwaarden associeert verschillende kombinaties van Cs, 8400325 - 12 - M en Υ . Daar een calibratiewaarde Toor elke waarde van C wordt so s

bepaald met een specifieke M en Y en waarden voor zowel M en Y

so so worden bepaald met een specifieke Cg wordt het aantal calibratie-stappen zo klein mogelijk gehouden.

5 Hoewel het opwekken van een afbuigpoortsignaal in kombinatie met een afbuigsignaal M de techniek van kathodestraaloscilloscopen bekend is illustreert fig. 5 middelen voor het synchroniseren van deze twee signalen. In de afgebeelde keten doet een oscilloscoop-triggersignaal het uitgangssignaal van een flip-flop (FF) toenemen 10 waardoor het afbuigpoortsignaal toeneemt. Bij de toename opent het afbuigpoortsignaal de schakelaar die bijvoorbeeld een vastestof FET-poort kan zijn. Met geopend laadt MI^^, de gekozen condensator die het afbuigsignaal levert. Wanneer de afbuigspanning een bovenste grenswaarde overschrijdt verandert de afbuigvergelijker, 15 die schakelbaar is gekoppeld met de gekozen buffer, B van toestand s waardoor de flip-flop FF wordt teruggesteld, en de schakelaar SI wordt gesloten waardoor Mlg-gp wordt afgeleid en de gekozen condensator C wordt ontladen. Het afbuigpoortsignaal en de positieve s helling van het afbuigsignaal veranderen daarbij dus simultaan.

20 Het is duidelijk dat de aan de hand van fig. 1 beschreven uit voeringsvorm kan zijn ondergebracht in een enkel instrument zoals een oscilloscoop met de voorziening van een tijdintervalmeetketen of een bestuurde tijdmeting. Yoorts is het duidelijk dat de span-ningsreferentiesignalen direkt kunnen worden toegevoerd aan de ver-25 gelijker 1$ van de digitaal-analoogomzetter 12 waarbij het tijd bepalen van de produktie ervan wordt uitgevoerd door een routine in de besturingseenheid 14· Yoorts is het duidelijk dat de calibratie-data moet worden opgeslagen in een niet kiesbaar gedeelte van het geheugen van de bedieningseenheid zodat de data in het instrument 30 wordt vastgehouden wanneer het instrument wordt ingeschakeld.

Het is ook duidelijk dat de meting van de helling kan worden uitgevoerd gebruikmakend van slechts een vergelijkingsreferentie.

De verstreken tijd 2 in fig. 2 kan direkt worden omgezet in een hellingmeting wanneer het spanningsbegin van de helling, punt 22d 35 op de golfvorm 22, bekend is. Dan zal de helling gelijk zijn aan het verschil in de spanningwaarde op de punten 22d en 22c gedeeld door de verstreken tijd 2.

$400325

Claims (2)

1. Inrichting voor het opwekken van gecalibreerde afbuiggolf-vormen, gekenmerkt door: (a) afbuiggeneratormiddelen die in responsie op een tijdrefe-rentiesignaal een afbnigsignaal leveren waarvan de karakteristieken 5 afhankelijk zijn van de karakteristieken van het tijdreferentiesig-naal; (b) middelen voor het leveren van een aantal vergelijkings-referentiesignalen; (c) middelen die in responsie op het vergelijkingsreferentie- 10 signaal en het afbnigsignaal de tijd meten tussen de momenten waarop het afbuigsignaal een voorafbepaalde relatie heeft met genoemd ene vergelijkingsreferentiesignaal tot het moment waarop het afbuigsignaal een voorafbepaalde relatie heeft met het andere vergelijkingsreferentiesignaal en voor het leveren van een tijdinterval- 15 signaal representatief voor deze tijd en (d) be sturingsmiddelen die in responsie op het tijdinterval-signaal het tijdreferentiesignaal leveren voor het bijregelen van de karakteristieken van het tijdreferentiesignaal gebaseerd op een aantal tijdmetingen korresponderend met de respektievelijke ver- 20 schillende kondities van het tijdreferentiesignaal.

2. Werkwijze voor het calibreren van afbuiggolfvormen, gekenmerkt door de stappen van het: (a) leveren van een afbuigsignaal in responsie op een tijdreferentiesignaal waarbij de karakteristieken van het afbuigsignaal 25 afhankelijk zijn van de karakteristieken van het tijdreferentiesignaal; (b) leveren van een aantal vergelijkingsreferentiesignalenj (c) meten van de tijd verstrijkend tussen het moment waarop het afbuigsignaal een voorafbepaalde relatie heeft met het ene ver- 50 gelijkingsreferentiesignaal en het moment waarop de amplitude van het afbuigsignaal een voorafbepaalde relatie heeft met het andere vergelijkingsreferentiesignaal, en (d) het veranderen van de karakteristieken van het tijdrefe-rentiesignaal gebaseerd op een aantal tijdmetingen korresponderend 35 met de respektievelijke verschillende kondities van het tijdreferentiesignaal. 3400325