SU938159A1 - Отметчик времени дл светолучевого осциллографа - Google Patents

Description

(5) ОТМЕТЧИК ВРЕМЕНИ ДЛЯ СВЕТОЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к приборам , служащим дл  образного представлени  электрических величин.

Известны отметчики времени дл  светолучевого осциллографа, содержащие вращаемый синхронным двигателем через коробку скоростей полый барабан со щелевой прорезью и зеркало, неподвижно установленное внутри барабана и отражающее направленный на него луч света сквозь щелевую прорезь на осциллограмму Г 1 Т.

Такие отметчики нанос т сггметки времени на осциллограмму в виде тонких штрихов, перпендикул рных оси абсцисс и пересекающих фотоленту по всей ширине. Эти отметчики времени обеспечивают максимальную частоту 500 Гц.

Их недостатки заключаютс  в сложности конструкции (величине синхронного двигател , многоступенчатого планетарного редуктора, электромагнитных муфт, электромагнитного фиксатора, закрывающего зеркало при остановке отметчика времени), а также реализации внешнего запуска и синхронной работы нескольких отметчиков времени от внутреннего или внешнего генератора.

Известны отметчики времени, содердащие генератор электрических колебаний и осциллографический гальва10 нометр, подключенный к генератору izj.

Конструкци  этих отметчиков обеспечивает внешний запуск и синхронную работу нескольких отметчиков от внутреннего или внешнего генератора.

15

Недостатком таких отметчиков  вл етс  то, что дл  получени  отметки времени необходимо использовать один информационный канал регистрации (осциллографический гальвано20 метр). Кроме того, в этом случае запись отметки времени на осциллограмме , представл етс  в виде непрерывной линии (синусоидальной или трапецеидальной фррмы), что затрудн ет измерение временных соотношений исследуемых процессов. Наиболее близ1 им техническим решением  вл етс  отметчик времени дл  светолучевого осциллографа, содержащий импульсный источник света с цепью питани , включающей первый конденсатор, одна обкладка которого соединена с катодом импульсного источника света, а втора  - с его анодом , соединенным через нагрузочный резистор с плюсом источника питани , и цепью поджига, включающей источник (формирователь) импульсов, делитель частоты, ключ на тиристоре , управл ющий электрод которого соединен через коммутатор с выходом источника импульсов, импульсный тра форматор, один вывод вторичной обмотки которого соединен с электродом поджига импульсного источника света один вывод первичной обмотки импульсного трансформатора соединен с катодом тиристора ключа, а вторые выводы обмоток импульсного трансформатора и катод импульсного источника света соединены через токоограничительный резистор с минусом источника питани , второй конденсатор, одна обкладка которого соединена eg анодом тиристора ключа, а втора  - с катодо импульсного источника света, резистор , соединенный одним выводом с плюсом источника питани , а вторым с анодом тиристора ключа 3. Конструкци  этих отметчиков также обеспечивает внешний запуск и синхронную работу нескольких отметчиков от внутреннего или внешнего генератора. Недостатком их  вл етс  низка  частота отметок, что приводит к уменьшению точности измерени  времен ных соотношений регистрируемых процессов при больших скорост х движени  фотоленты. Максимальна  частота таких отметчиков составл ет 100 Г и ограничиваетс  параметрами RC-цепи: емкостью разр дного конденсатора и общим сопротивлением резисторов, включенных в зар дную цепь этого конденсатора. Увеличение частоты отметок путем уменьшени  посто нной времени RC-цепи , т.е. величины емкости или сопротивлени , невозможно, так как при уменьшении емкости уменьшаетс  энерги  импульса света, и, соответственНО , контрастность отметок на осцил лограмме, а при уменьшении сопротивлени  возникает стационарный неуправл емый разр д импульсной лампы. Цель изобретени  - увеличение частоты отметок времени. Эта цель достигаетс  тем, что отметчик времени дл  светолучевого осциллографа, содержащий импульсный источник света с цепью питани , включающий первый конденсатор, одна обкладка которого соединена с катодом импульсного источника светаf и цепью поджига, включающей источник импульсов , первый ключ на тиристоре, управл ющий электрод которого соединен с выходом источника импульсов, импульсный трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого соединен с электродом поджига импульсного источника света, второй конденсатор и резистор, соединенный одним выводом с плюсом источника питани , снабжен вторым ключом на тиристоре и элементом задержки, выход которого св зан с управл ющим электродом тиристора второго ключа, причем первична  обмотка импульсного трансформатора, второй конденсатор, первый конденсатор и первый ключ включены последовательно в указанном пор дке на выходе источника питани , анод импульсного источника света соединен с плюсом источника питани , второй вывод вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с общим выводом первичной обмотки и второго конденсатора , второй ключ соединен параллельно с первым конденсатором, второй вывод резистора соединен с общим выводом первого конденсатора и первого ключа. Элемент задержки выполнен в виде релаксационного генератора на однопереходном транзисторе, цепь питани  которого подключена параллельно первому конденсатору.На фиг. 1 изображена функциональна  схема отметчика времени дл  светолучевого осциллографа; на фиг. 2 временные зависймоЪти напр жений в соответствующих выводах схемы. Отметчик времени содержит импульсный источник света (ИИС) в виде импульсной газоразр дной лампы 1 с цепью питани , включаю14 Й первый конденсатор 2, цепью поджига, включающей источник импульсов 3| состо 5

щий из формировател  , делител  частоты 5 и коммутатора 6, первый 7 и второй 8 ключи на тиристорах, импульсный трансформатор с первичной 9 и вторичной 10 обмотками, второй конденсатор 11, резистор 12, а также элемент задержки, состо щий из однопереходного транзистора 13, конденсатора 1 и резисторов 15, 16 и 17.

Анод ИИС 1 соединен с плюсом источника питани , катод - с общим выводом конденсаторов 2 и 11, а электрод поджига - с одним выводом вторичной обмотки 10 импульсного трансформатора . Первична  обмотка 9 импульсного трансформатора, конденсатор 11, конденсатор 2 и ключ 7 включены последовательно в указанном пор дке на выходе источника питани  Общий вывод обмоток 9 и 10 соединен с верхней по схеме обкладкой конденсатора 11, параллельно конденсатору 2 подсоединен ключ 8, а вывод соединений конденсатора 2, анода ключа 7 и катода ключа 8 через резистор 12 соединен с плюсом источника питани . Перва  база однопереходного транзистора 13 через резистор 17 соединена с нижней по схеме обкладкой конденсатора 2, втора  базачерез резистор 15 с верхней обкладкой того же конденсатора, а эмиттер транзистора 13 с общей точкой конденсатора и резистора 16, второй вывод резистора 16 соединен с второй базой, а второй вывод конденсатора 1 - с катодом ключа 8, анодом ключа 7 и общим выводом резисторов 12 и 17- Управл ющий электрод ключа 7 соединен с выходом источника импульсов, а управл ющий электрод ключа 8 - с выходом элемента задержки - первой базой транзистора 13.

Отметчик времени работает следующим образом.

В исходном состо нии ИИС 1, тиристоры 7 и 8 наход тс  в непровод щем состо нии, напр жение на электродах транзистора 13 отсутствует. На аноды ИИС 1 и тиристор 7 подано напр жение питани  Uy,( .8), но напр жение на управл ющих электродах тиристоров и электроде поджига ИИС отсутствует: напр жение между анодом и катодом тиристора 8 равно нулю , так как конденсатор 2 не зар жен , по той же причине отсутствует

596

напр жение на электродах транзистора 13.

При подаче положительного импульса от источника импульсов 3 (фиг.2а) на управл ющий электрод тиристора 7 последний открываетс , напр жение на его аноде (фиг. 26) падает практически до нул , в первичной обмотке 9 импульсного трансформатора по вл етс  импульс тока зар да последовательно включенных конденсаторов

11и 2, а во вторичной обмотке - высоковольтный импульс (5-8 КВ), КОТО рый подаетс  на электрод поджига ИИС 1, газоразр дный промежуток анод-катод ионизируетс , ИИС.1 зажигаетс , обеспечива  интенсивный импульс света, который проецируетс  оптической системой светолучевого осциллографа на фотопленку в виде тонкого штриха, пересекающего фотоленту по всей ширине. Ток через

ИИС 1 протекает до тех пор, пока конденсатор 2 не зар дитс  до напр  жени  источника питани  (фиг. 2в). после чего ток в цепи плюс 1 конденсатор 2 - тиристор 7 - минус и прекращаетс  и лампа гаснет (фиг. 2г). Сопротивление резистора

12выбираетс  таким, чтобы ток в цепи плюс Uy, - резистор 12 - тиристор 7 - минус Uy, был -меньше тока выключени  тиристора 7, поэтому после прекращени  тока зар да конденсатора 2

и погасани  ИИС 1 тиристор 7 выключаетс  и разрываетс  цепь тока Промежутка анод-катод ИИС 1. С по влением напр жени  на конденсаторе 2 (фиг.2в через резисторы 15 и 16 начинает зар жатьс  конденсатор I. Когда напр жение на конденсаторе 14 достигает напр жени  включени  UgicA однопереходного транзистора 13 (фиг. 2д) конденсатор 14 начинает разр жатьс  (через переход эмиттер - перва  база транзистора 13 и резистор 17. Импульс напр жени  на резисторе 17 (фиг. 2е), вызванный током разр да конденсатора 14 и поданный на управл ющий электрод тиристора 8, включает последний, конденсатор 2 разр жаетс  (фиг. 2в), тиристор 8 выключаетс , и схема - в исходном состо нии .

При поступлении следующего импульса на управл ющий электрод тиристора 7 процесс повтор етс .

Claims (3)

1. Схема задержки исключает по влени  стационарного неуправл емого 1 разр да ИИС 1, обусловленного конеч ными временами деионизации импульсной лампы (единицы миллисекунд) и выключени  тиристора 7 (160-200 мкс Если задержка отсутствует, то при разр де конденсатора 2 через тиристор 8 может образоватьс  замкнута  цепь плюс и - промежуток анодкатод ИИС 1, тиристор 8 - тиристор 7 минус Uj, а в импульсной лампе возникнуть разр д до по влени  еле (дующего импульса на электроде поджига . Элемент задержки обеспечивает врем  задержки Tg (фиг. 2е), в течение которого тиристор 7 полноетью утрачивает проводимость, т.е. Tn TnbikA . Величина Т выкл оеличина i определ етс  параметрами цепи конденсатор 14 резистор 16. Максимальна  частота (максимальный период Т) работы отметчика времени (при обеспечении необходимого принудительного охлаждени  ИИС) F,.I--- ВКЛ7 В |МА -Т , ькл вьжл т - врем  включени  7 л л Q тиристоров 7 и соответственно; Т - врем  вык1|ючени  в Ы к л Qо тиристора о. При использовании импульсов лампы ИСК-20-Т и тиристоров 7 и 8 типа КУ202 минимальный период составл ет 400 МКС, а максимальна  частота 2,5 кГц. Без принудительного охлаждени  ИИС (ИСК-20-1 ) отметчик времени устойчиво работает на частотах до 500 Гц. Формула изобретени  1. Отметчик времени дл  светолучевого осциллографа, содержащий импульсный источник света с цепью питани , включающей первый конденсатор , одна обкладка которого соединена с катодом импульсного источника света, и цепью поджига включающей источник импульсов, первый ключ на тиристоре, управл ющий электрод которого соединен с выходом источника импульсов, импульсный трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого соединен с электродом поджига импульсного источника света, второй конденсатора и резистор , соединенный одним выводом с плюсом источника питани , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  частоты отметок, времени , он снабжен вторым ключом на тиристоре и элементом задержки, выход которого св зан с управл ющим электродом тиристора второго ключа, причем первична  обмотка импульсного трансформатора, второй конденсатор, первый конденсатор и первый ключ включены последовательно в указанном пор дке на выходе источника питани , анод импульсного источника света соединен с плюсом источника питани  , второй вывод вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с общим выводом первичной обмотки и второго конденсатора, второй ключ соединен параллельно с первым конденсатором , второй вывод резистора соединен с сйщим выводом первого конденсатора и первого ключа. 2,, Отметчик времени по п. 1 , отличающийс  тем, что элемент задержки выполнен в виде релаксационного генератора на однопереходном транзисторе, цепь питани  которого подключена параллельно первому конденсатору, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01-R 13/30, I960.
2. 2.Отметчик времени типа . Л., з-д Вибратор, 1962, с. Зб.
3. 3.Авторское свидетельство CCCI № 259tl, кл. G 01 R 5/28, Н 05 В 41/00, 1966 (прототип).

   .J

   Фиг.}