PL51477B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób pomiaru dowolnych przebiegów napieciowych, zwlaszcza o krótkim czasie trwania (rzedu 10—6 sek.) w okreslonych punktach czasowych, pole¬ gajacy na mieszaniu mierzonej w danym punk¬ cie wartosci napiecia z impulsem o bardzo krót¬ kim czasie trwania, przeksztalcaniu otrzymanego w ten sposób impulsu wypadkowego na impuls proporcjonalny do mierzonej wartosci napiecia i porównywaniu go ze scisle okreslona wartoscia napiecia stalego, która jest miara chwilowej war¬ tosci przebiegu napieciowego oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu zlozone z generatora waskich impulsów probierczych, z mieszacza, wzmacniacza róznicowego i komparatora.W technice istnieje czesto potrzeba pomiaru impulsowych przebiegów napieciowych. Znany sposób pomiaru chwilowych wartosci napiecia, czyli wartosci tych przebiegów w okreslonych punktach osi czasu, polega na zastosowaniu oscy¬ lografu, przy czym dla przebiegów o duzym cza¬ sie trwania stosuje sie oscylograf petlicowy, a dla przebiegów o krótkim czasie trwania — oscy¬ lograf elektronowy. Zasadnicza wada tego sposobu pomiaru jest jego nieduza dokladnosc, zwiazana z charakterystyka oscylografu. W celu zwieksze¬ nia dokladnosci pomiaru stosuje sie oscylografy o skomplikowanej budowie z szerokim pasmem czestotliwosci i o równomiernej charakterystyce wzmacniania, jednak ze wzgledu na wysokie kosz¬ ty tych urzadzen zastosowanie ich jest bardzo ograniczone, zas maksymalna dokladnosc uzyski¬ wana w tym przypadku nie przekracza dwóch procent. Inna wada pomiaru za pomoca oscylo- 5 grafów jest koniecznosc wykonywania szeregu recznych czynnosci pomiarowych i zwiazane z tym trudnosci automatyzacji pomiaru.Znany jest równiez sposób pomiaru przebiegów napieciowych za pomoce* urzadzen elektronowych, 10 polegajacy na porównywaniu mierzonego w spo¬ sób ciagly przebiegu z okreslona wartoscia napie¬ cia stalego, uzyskiwaniu iloczynu otrzymanej róz¬ nicy i krótkotrwalych (waskich impulsów pro¬ bierczych oraz odszyfrowywaniu otrzymanych 15 impulsów wypadkowych, które pozostaja w zalez¬ nosci funkcjonalnej wzgledem mierzonego prze¬ biegu napieciowego. Sposób ten nie umozliwia jed¬ nak pomiaru przebiegu napieciowego w okreslo¬ nych punktach osi czasu, a jedynie stwierdzenie 20 czy maksymalna wartosc tego przebiegu przekro¬ czyla wartosc zalozona.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa sposób pomiaru przebiegów napieciowych w okreslonych punktach osi czasu wedlug wynalazku, polegajacy 25 na mieszaniu mierzonej wartosci chwilowej prze¬ biegu napieciowego z impulsem probierczym o czasie trwania pomijalnie malym w stosunku do czasu trwania przebiegu, na przeksztalcaniu otrzy¬ manego sygnalu wypadkowego na sygnal propor- 30 cjonalny do mierzonej wartosci chwilowej, a na^ 5147751477 3 stepnie porównywaniu go ze scisle okreslona, re¬ gulowana wartoscia napiecia stalego, która jest miara wartosci chwilowej mierzonego przebiegu.Dzieki mozliwosci przekuwania impulsu probier¬ czego wzgledem punktu poczatkowego osi czasu badanego przebiegu napieciowego, istnieje mozli¬ wosc wyznaczenia jego wartosci chwilowych w dowolnych punktach osi czasu, czyli wyznaczenie calego przebiegu.Badanja wykapaly, - ze sposób pomiaru przebie¬ gów napieciowych wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie wysokiej dokladnosci okolo jednego procenta, a wiec przekraczajacej dwukrotnie do- ¦ kladnósc pomiaru za pomoca oscylografu. Ponad¬ to umozliwia on w latwy sposób przeksztalcanie dokonywanego w sposób ciagly pomiaru przebiegu napieciowego na wartosci skokowe, co jest nie- zbieBna.w przypadku automatyzacji pomiaru.Dzieki temu sposób wedlug wynalazku moze byc korzystnie stosowany do samoczynnie dziala¬ jacych urzadzen pomiarowych, na przyklad se¬ lekcyjnych.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku stanowi uklad elektronowy, zlozony z ge¬ neratora krótkotrwalych impulsów probierczych, umozliwiajacego ich przesuwanie w czasie, z mie- szacza tych impulsów z mierzonymi wartosciami chwilowymi badanego przebiegu napieciowego, z wzmacniacza róznicowego przeksztalcajacego u- zyskany sygnal wypadkowy w sygnal proporcjo¬ nalny do mierzonej wartosci oraz z komparatora porównywujacego mierzona w sposób ciagly chwi¬ lowa wartosc przebiegu napieciowego z wartoscia zalozona i — w przypadku jej przekroczenia — generujacego impuls wykorzystywany do uru¬ chomiania samoczynnie dzialajacych urzadzen se¬ lekcyjnych.Urzadzenie wedlug wynalazku, które umozliwia dokonywanie w sposób ciagly pomiaru dowolnych przebiegów napieciowych, nawet o bardzo krót¬ kich czasach trwania (rzedu 10—• sek.) jest przy tym znacznie mniej skomplikowane i pewniejsze w dzialaniu w porównaniu do oscylografów o po¬ dobnej dokladnosci pomiaru. Ponadto dzieki la¬ twej mozliwosci zamiany wartosci ciaglej sygna¬ lu na skokowa i pewnosci dzialania moze ono zna¬ lezc zastosowanie jako zespól samoczynnie dzia¬ lajacych urzadzen kontrolnych i selekcyjnych.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, ha którym fig. I przedstawia schemat blo¬ kowy urzadzenia do pomiaru wartosci chwilowych przebiegów napieciowych* lig. 2 — jego przykla¬ dowy schemat elektryczny, fig. 3 — przebieg w przekroju A, fig. 4 — przebieg w przekroju B, fi* 5 — przebieg w przekroju Gi i Gt, fig. 6 — przebieg w przekroju D a fig* 7 — przebieg w prarcfcrcju E — urzadzenia.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione na fig. 112 sklada sie z nastepujacych podstawowych zespolów: z wzmacniacza elektronowego I* na któ¬ rego wejscie jest podawany badany przebieg na* pieciawy, z fotatzacia II, na którego wejscia jest podawany wzmocniony przebieg badany oraz im¬ puls probierczy, z wzmacniacza róznicowego ni, na którego wejscie jest podawany sygnal uzyska¬ ny w wyniku mieszania* a wyjscie jest polaczone z transformatorem opornosci IV, który stanowi wzmacniacz mocy przeksztalconego sygnalu, z 5 komparatora V porównywujacego otrzymana cia¬ gla wartosc sygnalu proporcjonalna do mierzonej wartosci chwilowej przebiegu napieciowego z na¬ pieciem stalym, w celu! jej zamiany na wartosc skokowa, z generatora VIII impulaów probierczych io o krótkim czasie trwania, przesuwanych w czasie za pomoca przesuwnika czasowego VII oraz z u- kladu VI kompensujacego zaklócenia wchodzace na mieszacz II.Wzmacniacz I, na któfego wejscie Jest podawa- 15 ny badany przebieg napieciowy, stanowi znany wzmacniacz elektronowy szerokopasmowy.Mieszacz U jest symetrycznym dwulampowym ukladem elektronowym, zlozonym z * pentody Vi, której pierwsza siatka jest polaczona z wyjsciem 20 wzmacniacza I, z pentody V* której pierwsza siatka jest uziemiona' za posrednictwem kompen¬ satora zaklócen VI, z ukladu Oporów Bi, Rs, fU, Ba i Rs polaryzujacego pierwsze siatki obydwu pentod Vi i Vi, z ukladu oporów lir, Rs, Ru i Ru 25 zasilajacego ekrany obydwu pentod Vi i Vi, z kon¬ densatorów Ci i Ci wlaczonych równolegle do opo¬ rów Rs i Rit i sluzacych do uziemiania tych ekra¬ nów dla pradów zmiennych, z oporu katodowego Rt dla obydwu pentod Vi i Vi, który polaczony JO jest z wyjsciem generatora VIII impulsów pro¬ bierczych, z oporów anodowych Rt i Ru dla oby¬ dwu pentod Vi i Vt oraz z kondensatorów Ct i Ci, sprzegajacych mieszacz II ze wzmacniaczem róz¬ nicowym HI i z kondensatorów Ci i Ci, których 35 pojemnosci symetryzuja mieszacz II.Wzmacniacz róznicowy III stanowi uklad dwóch triod Vi i V4, pracujacych na wspólny opór kato¬ dowy Rw, przy czym siatka triody Vi jest polaczo¬ na przez kondensator Ct z anoda pentody Vi, zas *o siatka triody V4 — przez kondensator Ci z anoda pentody Vi. Ponadto jest on zaopatrzony w uklad oporów Rit, Ru, Rn i Ru i kondensator Ct, slu¬ zacy do polaryzacji siatek obydwu triod Vi i Yt, w uklad zlozony z kondensatora Cs i oporu Ru 45 ksztaltujacy przednia czesc impulsu otrzymanego w wyniku mieszania oraz w kondensator sprzega¬ jacy Ct wzmacniacz z transformatorem opornosci IV. ; ii ;M:?$W;|Hiq Transformator opornosci IV stanowi wtórnik 50 katodowy, zbudowany na triodzie Vi, której siatka jest polaczona przez kondensator sprzegajacy Ct z anoda triody Vr wzmacniacza róznicowego i za¬ opatrzony w uklad oporów Ras, Rn polaryzujacych siatke triody Vi, z oporu Ras obciazajacego wtór¬ nik oraz z kondensatora Ctt sprzegajacego trans¬ formator opornosci IV z komparatorem V.Komparator V stanowi uklad generatora samo- dlawnego zbudowanego na triodzie V? i transfor- M matorze Tri, z którego uzwojenie pierwotne jest wlaczone w obwód katodowy triody Yr, a uzwo¬ jenie wtórne poprzez jedna z polówek diody Vs i kondensator Cii z siatka te} triody Vt. Kompa¬ rator jest ponadto zaopatrzony w opór Ru pola- 65 ryzujacy siatke triody Vt, w opór Rat wlaczony 555 na anode triody Vi, w opór R* obciazajacy kom¬ parator oraz w uklad sluzacy do kompensacji pra¬ du spoczynkowego diody V§, zlozony z drugiej po¬ lówki tej diody Vt oraz z oporu Rit i w uklad wzorcowy napiecia odniesienia zlozony ze zródla pradu Un i z potencjometru Ris. Uzwojenie wtór¬ ne transformatora Tri jest polaczone przez kon¬ densator &• z katoda triody Vi transformatora opornosci IV.Kompensator zaklócen VI sklada sie z kabla koncentrycznego K identycznego jak kabel K', la¬ czacy siatke pentody Vi z wyjsciem wzmacniacza I oraz z kondensatora Cs i z oporu Rs symuluja¬ cych opornosc wyjsciowa wzmacniacza I.Generator krótkotrwalych impulsów probier¬ czych VIII stanowi znany wzmacniacz impulsowy mocy zbudowany na pentodzie, obciazony kablem koncentrycznym i generujacy impuls, którego dlu¬ gosc jest proporcjonalna do dlugosci kabla. Wyj¬ scie generatora VIII jest wlaczone na opór kato¬ dowy Rt mieszacza n, zas jego wejscie — na wyj¬ scie przesuwnika VII.Przesuwnik VII stanowi znany uklad zlozony ze sztucznej linii dlugiej oraz z ukladów formuja¬ cych w postaci wzmacniaczy impulsowych.Dzialanie opisanego wyzej urzadzenia wyjasnia¬ jace pomiar chwilowych wartosci przebiegów na¬ pieciowych sposobem wedlug wynalazku jest opi¬ sane ponizej.Podawany na wejscie wzmacniacza I badany przebieg napieciowy, przedstawiony przykladowo na fig. 3 jest w nim wzmacniany i podawany na siatke pentody Vi mieszacza IL Siatki obydwu pentod Vi i Vi mieszacza n sa zatkane ujemnym napieciem pochodzacym z ukladu oporów Ri, Rt, Rs, R4, Ri. Odetkanie ich jest mozliwe przy rów¬ noczesnym oddzialywaniu sygnalu chwilowej war¬ tosci mierzonego napiecia podawanego na siatke pentody Vi oraz impulsu probierczego o bardzo krótkim czasie trwania, przedstawionego przykla¬ dowo na fig. 4 i podawanego symetrycznie na uklad mieszacza n. Poniewaz mierzona wartosc chwilowa przebiegu napieciowego jest podawana niesymetrycznie na siatke pentody Vi — na ano¬ dach obydwu pentod Vi i Vi ukladu, pojawiaja sie sygnaly podawane na wejscie wzmacniacza róznicowego m, których róznica H (fig. 5), jest proporcjonalna do wartosci chwilowej napiecia na wejsciu mieszacza w chwili pojawienia sie na nim impulsu probierczego.Wzmocniona róznica obydwu sygnalów o warto¬ sci U scisle proporcjonalnej do mierzonej chwilo¬ wej wartosci napiecia (fig. 6), jest podawana na¬ stepnie na wejscie transformatora opornosci IV stanowiacego wtórnik katodowy, który zmniejsza¬ jac opornosc zródla sygnalu umozliwia wspólprace ukladu z komparatorem V. Sygnal z wyjscia Wi wtórnika katodowego ma wartosc proporcjonalna do wartosci chwilowej mierzonego przebiegu na¬ pieciowego, która moze byc odczytana za pomoca znanego miernika. W tym celu konieczne jest rozszerzenie sygnalu wzdluz osi czasu oraz jego wyprostowanie. 5L477 * W celu dokonania ciaglego pomiaru wartosci chwilowych wyznaczajacych ptlny przebieg na¬ pieciowy, impuls probierczy (fig. 4) jest: przesu¬ wany w czasie za pomoca przesuwnika VII, umoz- s liwiajac ciagly pomiar wartosci chwilowych prze¬ biegu w kolejnych punktach osi czasu, a wskutek tego okreslenie calego przebiegu.Sygnal z wyjscia Wi moze byc równiez podany na komparator V, gdzie porównywany jest z na- 10 pieciem wzorcowym Un podawanym na anode diody V§. W przypadku, gdy napiecie z wtórni¬ ka przekroczy wartosc napiecia stalego Un, dioda Ve zostaje odetkana, powodujac wygenerowanie przez generator samodlawny impulsu (fig. 7), któ- 15 ry oznacza, ze zostala przekroczona wartosc na¬ piecia wzorcowego. Impuls ten podawany z wyj¬ scia Wi na odpowiednie urzadzenie kontrolne lub selekcyjne, moze byc wykorzystany do samoczyn¬ nej kontroli lub selekcji elementów, których wlas- 20 nosci sa okreslone badanym przebiegiem napiecio¬ wym.W celu wyeliminowania zaklócen, które moga si4 dostawac na siatke pentody Vi z mieszacza n zastosowano uklad kompensacyjny, który przej- 25 mujac takie same zaklócenia kompensuje je w obwodzie anodowym mieszacza n.Sposób pomiaru przebiegów napieciowych we¬ dlug wynalazku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu moze znalezc zastosowanie zwlasz- so cza do samoczynnie dzialajacych urzadzen kon¬ trolnych i selekcyjnych, na przyklad do selekcji ferrytowych rdzeni pamieciowych, diod, transfor¬ matorów i innych podzespolów elektronicznych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 85 1. Sposób pomiaru przebiegów napieciowych w okreslonych punktach czasowych, inamienny tym, ze sygnal pochodzacy od mierzonej war¬ tosci chwilowej badanego przebiegu napiecio¬ wego miesza sie z impulsem probierczym, któ- 40 rego czas trwania jest znikomo maly w porów¬ naniu do czasu trwania przebiegu, zas sume ich przeksztalca sie w sygnal, którego wartosc jest wprost proporcjonalna do mierzonej war¬ tosci napiecia. * 45 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wg zastrz. 1, znamienne tym, ze jest wyposazone w mieszacz 2. (II) stanowiacy dwulampowy uklad symetrycz¬ ny kompensowany pojemnosciowo, na który podaje sie symetrycznie impuls probier- 50 czy z generatora impulsów (VIII), a niesyme¬ trycznie na siatke jednej z lamp (Vi) wzmoc¬ niony sygnal odpowiadajacy mierzonej warto¬ sci chwilowej przebiegu napieciowego oraz we wzmacniacz róznicowy (HI), wlaczony na wyj¬ scie mieszacza (II) i przeksztalcajacy sygnaly wypadkowe (Gi i Gi) w sygnal róznicowy wprost proporcjonalny do wartosci mierzonego napie¬ cia* 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2. snamienne tym, 60 ze jest wyposazone w komparator (V), stano¬ wiacy generator samodlawny zbudowany na triodzie (Vi) i transformatorze (Tri) i zaopa¬ trzony w diode (Vt) polaryzowana przez zródlo w napiecia odniesienia, przy czym wejscie tego51477 7 komparatora (V), jest polaczone przez wtórnik katodowy (IV) z wyjsciem wzmacniacza róz¬ nicowego (III) zas jego wyjscie, z urzadzeniem do samoczynnej kontroli lub selekcji elementów 8 elektronicznych, których badane wlasnosci sa okreslone mierzonym przebiegiem napiecio¬ wym.KI. 21 e, 28/01 51477 MKP G 01 r QT W u III 1 m w IV Fig.1 W" W7 '~uH y i Fig.2KI. 21 e, 28/01 51477 MKP G 01 r Fig.7 Lub. Zakl. Graf. Zam. 976/66. Naklad 370. PL