SU508776A1 - Стробоскопический измеритель вре-менных интервалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении повтор ющихс  наносекундных интервалов времени.

Известны стробоскопические осциллографы, примен емые дл  измерени  повтор ющихс  временных интервалов. В них использована система формировани  шага считывани  посредством сравнивани  двух пилообразных напр жений: «быстрого и «медленного.

Известен также стробоскопический осциллограф , имеющий стробоскопический смеситель , выход которого подключен к последовательно соединенным между собой усилителю и электронно-лучевой трубке, последовательно соединенные между собой синхронизатор, генератор «быстрого пилообразного напр жени , схему сравнени  и формирователь строб-импульсов, причем выходы последнего соединены со стробоскопическим смесителем, усилителем и генератором ступенчатого («медленного) напр жени . Один выход генератора подключен к схеме сравнени , второй - к схеме подсвета, а третий - к усилителю мощности, при этом схемы подсвета и усилител  мощности подключены к электронно-лучевой трубке.

Из-за трудностей создани  линейно измен ющегос  пилообразного напр жени  в таком осциллографе наблюдаютс  ошибки при

измерении временных интервалов. Кроме того , осциллограф имеет ограниченное быстродействие вследствие невысокой (пор дка сотен килогерц) частоты повторени  строб-импульсов .

Цель изобретени  - увеличение точности и скорости измерени  временных интервалов.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый

осциллограф введены последовательно соединенные между собой фильтр нижних частот, схема выделени  разностной частоты, преобразователь частоты в напр жение, управл емый напр жением генератор строб-импуль:ов,

выход которого подключен к входам стробоскопических смесителей, а другой выход - к второму входу схемы выделени  разностной частоты, причем вход фильтра нижних частот соединен с выходом синхронизатора, а также

схема запрета, схема цифрового отсчета к перемножитель. Входы схемы запрета нодключены к выходам одного из усилителей препреобразованного сигнала и схемы выделени  разностной частоты, а выходы ее соединены с одним из входов схемы цифрового отсчета , три других входа которой подключены к выходам управл емого напр жением генератора строб-имнульсов и усилителей преобразованных сигналов, а выход соединен с п-iремножителем .

На чертеже показана блок-схема осциллографа .

Входной исследуемый сигнал 1 подаетс  на входы стробоскопического смесител  2 и синхронизатора 3. Синхронизатор 3 работает аналогично синхронизаторам универсальных стробоскопических осциллографов. Поделенный по частоте входной сигнал поступает на вход фильтра 4 нижних частот, пропускающего лишь первую гармонику этого сигнала. Выходной синусоидальный сигнал фильтра 4 подаетс  на вход схемы 5 выделени  разностной частоты, представл ющей собой смеситель и фильтр нижних частот, на второй вход которой поступает синусоидальный сигнал с одного из выходов управл емого напр жением генератора 6 строб-импульсов. Выходной снгнал схемы 5 разностной частоты поступает на преобразователь 7 частоты в напр жение и схему 8 запрета. В преобразователе 7 сигнал разностной частоты преобразуетс  в напр жение управлени , подаваемое на вход управлени  генератора 6. Величина напр жени  устанавливаетс  такой, чтобы частота стробимпульсов стала равной

/стр fcur/ Z ,(1)

где /С1ГГ - частота входного сигнала;

т - коэффициент делени  входного сигнала в синхронизаторе 3, Ff, - посто нна  разность частот ftm-lm и /стр на выходе схемы 5.

При изменении частоты входного сигнала измен ютс  выходна  частота схемы 5 выделени  разностной частоты, напр жение управлени  и частота следовани  строб-импульсов таким образом, чтобы выполн лось условна (1). Из этого, учитыва  изменение дл  синхронизаторов (например, туннельных) следует , что частота генератора строб-импульсов должна измен тьс  на октаву, только при такой .величине изменени  частоты строб-имлульсов выполн етс  условие (1) дл  разных частот повторени  входного сигнала.

В стробоскопическом смесителе 2, куда поступают входной сигнал и сформированные в генераторе строб-импульсов короткие стробимпульсы , происходит преобразование временного масштаба исследуемого сигнала. Процесс преобразовани  временного масштаба исследуемых сигналов аналогичен процессам , происход щим в классических стробоскопических осциллографах. Коэффициент трансформации временного масштаба при этом равен

Я /стр/ р.(2)

Преобразованный входной сигнал усиливаетс  в усилителе 9 и поступает на входы схемы 8 запрета и схемы 10 цифрового отсчета. В схеме 8 запрета сравниваютс  периоды повторени  преобразованного входного сигнала и разностной частоты fp. При их отличии включаетс  табло «Синх. и запрещаетс  поступление импульса запуска счета на схему 10

цифрового отсчета. Это означает, что синхро низатор 3 неправильно настроен.

При правильной настройке синхронизатора 3 периоды повторени  исследуемого сигнала

(после преобразовани  временного масштаба ) и разностной частоты равны между собой , табло включаетс , а импульс запуска поступает на схему 10 цифрового отсчета. В этой схеме устанавливаютс  уровни отсчета

сигнала и производитс  отсчет измер емого интервала мeждy уровн ми отсчета. Измер емый временной интервал равен

изм - рстр из V.

где Гпз - длительность преобразованного измер емого интервала.

В схеме цифрового отсчета измер етс  период следовани  строб-импульсов /стр и длительность преобразованного измер емого интервала Гцз. Так как разностна  частота fp посто нна , она подбираетс  равной удобной величине (10,10 Гц и т. п.). В схеме цифрового отсчета можно измер ть как временные параметры импульсов (фронт, длительность или период импульсов), так и временные интервалы между сигналами. Отсчитанные значени  периода следовани  стро б-импульсов стр и длительности преобразованного измер емого интервала Гиз поступают на вход перемножител  11, на цифровом табло которого высвечиваетс  результат измерени  временного интервала.

При изменении временных интервалов между сигналами на входные клеммы 12 подаетс  второй входной сигнал, который преобразуетс  в стробоскопическом смесителе 13, усиливаетс  в усилителе 14 и подаетс  на схему 10 цифрового отсчета дл  установлени  уровней отсчета и измерени  временного интервала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стробоскопический измеритель временных интервалов, содержащий синхронизатор, два

   стробосконическнх смесител , вход одного из которых объединен с входом синхронизатора и два усилител  преобразованных сигналов, включенных на выходах смесителей, отличающийс  тем, что, с целью увеличени 

   точности и скорости измерени  временных интервалов , введены последовательно соединенные между собой фильтр нижних частот, схема выделени  разностной частоты, преобразователь частоты в напр жение, управл емый

   напр жением генератор строб-импульсов, выход которого подключен к входам стробоскопических смесителей, а другой выход - к второму входу схемы выделени  разностной частоты , причем вход фильтра нижних частот

   соединен с выходом синхронизатора, а также схема запрета, схема цифрового отсчета и перемножитель, при этом входы схемы запрета подключены к выходам одного из усилителей преобразованного сигнала и схемы выделени  разностной частоты, а выходы ее соедииены с одним из входов схемы цифрового отсчета, три других входа которой иодключены к выходам управл емого напр жением генератора строб-импульсов и усилителей преобразованных сигналов, а выход соединен с перемножителем.