Устройство для измерения амплитуды электрического импульса прямоугольной формы

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях генераторов прямоугольных импульсов, Цель изобретения - ускорение процесса измерения амлитудного электрического импульса. Устройство содержит блок согласования, информационные выходы которого соединены с выходами квантующего блока, а информационные входы - с входами оптического блока масштабирования, при этом блок согласования содержит вспомагательный оптический вход и контактируемый с ним источник света, группу К информационных оптических входов, первую группу К-1 логических элементов И, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим информационным входом старшей позиции, а вторые входы которых объединены между собой и соединен с первым информационным входом, первую группу К-1 логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход - с выходом соответствующего элемента И первой группы, вторую группу К-2 логических элементов И, первый вход каждого из которых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ старшей позиции первой группы, вторую группу К-2 логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход - с выходом соответствующего элемента И второй группы, третью группу К-3 логических . элементов И, первый вход каждого из которых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ старшей позиции второй группы, 1 з.п.ф-лы, 2 ил. : fe 00 О 2 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)ю 6 01 R 13/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4893870/21 (22) 25.12.90 (46) 07.04.93. Бюл,М 13 (71) Киевский институт автоматики им.XXV съезд КПСС (72) В.Я.Чубатенко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1684693, кл. G 01 R 19/00, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА

ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях генераторов прямоугольных импульсов. Цель изобретения — ускорение процесса измерения амлитудного электрического импульса.

Устройство содержит блок согласования, информационные выходы которого соединены с выходами квантующего блока, а информационные входы — с входами оптического блока масштабирования, при этом блок согласования содержит вспомагательный оптический вход и контактируемый с

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях генераторов прямоугольных импульсов.

Цель изобретения — ускорение процесса изм<рения амплитуды электрического импульса.

На фиг.1 показана структурная схема устройства для измерения амплитуды электрического импульса; на фиг.2 — схема блока согласования.

„„Я2 „„1807421 А1 ним источник света, группу К информационных оптических входов, первую группу К-1 логических элементов И, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим информационным входом старшей позиции, а вторые входы которых объединены между собой и соединен с первым информационным входом, первую группу К-1 логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход — с выходом соответствующего элемента И первой группы, вторую группу К-2 логических элементов И, первый вход каждого из которых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ старшей позиции первой группы, вторую Б группу К вЂ” 2 логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход — с выходом соответствующего элемента И второй группы, третью группу К вЂ” 3 логических. 2 элементов И, первый вход каждого из которых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ старшей позиции второй группы, 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Заявляемое устройство в конкретном варианте его исполнения (фиг.1) содержит универсальный осциллограф 1, квантующий блок 2, блок 3 согласования, оптический блок 4 масштабирования, кодирующий преобразователь 5 и цифровой индикатор 6, Все блоки устройства соединены последовательно, причем квантующий блок соединен с осциллографом посредством оптического контакта с его экраном фотоприемников блока, 1807421

Блок 3 согласования в конкретном вари- ные торцы круглых волоконных световодов, анте его исполнения (фиг.2) содержит груп-, а элементов И и ЗАПРЕТ-соответствующие пу информационных оптических входов элементы по авт.св.1424038, G 06 K 9/62, 7,1...7.К, вспомагательный оптический вход В устройстве применяют универсаль8и находящийся с ним в оптическом контак- 5 ный осциллограф 1, например, типа О-83, . те источник 9 света (например, электриче- И 22.044.081 ТУ; в качестве квантующего с кая лампочка), груп пу логических блока 2-дополнительный квантующий блок элементов И 10.1...10.L(L= К-2), с первой по по заявке %4664540/21, оптического блока (К вЂ” 2)-ю пары групп элементов И и ЗАПРЕТ 4 масштабирования — оптический блок мас11 и12,13и14,15и16...17и18соответст- 10 штабирования параметров исследуемых венно, элемент И 19 и информационные on- процессов rio авт,св. %1474556, G 06 К тические выходы 20.1...10.К. В каждой с 9/00, кодирующего преобразователя 5— первой по(К вЂ” 2)-ю группе содержится от К-1 устройство для считывания информации по до двух элементов И (или ЗАПРЕТ) соответ- авт.св.М 1275491, 6 06 К 11,/00, цифрового ственно, Один вход каждого элемента И "5 индикатора 6 — индикатор, состоящий из

11.1...11.(К-1) соединен с входом 7.1, другой световодных элементов индикации по

его вход — с соответствующим, с 7.2 по 7.К, авт.свЛФ 1474556, G 01 R 19/00. Конструквходомблокастаршейпозиции.Однивходы ция и принцип действия блоков 2, 4, 5, 6 элементов И 13, 15...17 объединены между изложены в описаниях к положительнособойисоединенысвыходамиэлементовИ 20 му решению по заявке М 4664540/21, 10 старшей позиции(например, входы эле- авт.св. М 1474556, авт,св,М 1275491 и ментов И 15.1...15.(К-З) третьей группы.— с авт.св. hL 1474556 соответственно. выходом второго элемента И 10.2), а другой . Блок 3 соединен со смежными блоками вход каждого из них — с выходом соответст- следующим образом. Входы с 7.1. по 7.К вующего элемента ЗАПРЕТ 12. 14,16 стар-. 25 блока соединены с выходами с первого no: шей позиции (например, вход элемента И N-й соответственно блока 2, выходы с 20.1

15,1 — с выходом элемента ЗАПРЕТ 14.2). по 20.К вЂ” с выходом оптических линий с 71 е

Прямой вход каждого элемента ЗАПРЕТ в по7 лч соответственно блока4, Соединение каждой группе (например, элементов ЗА- блоков 4, 5, 6 выполнено так же, как и соеПРЕТ 12.1...18.1) соединен с одним из вхо- 30 динение аналогичных блоков согласно задов соответствующего (c 11.1 по 17.1, явке %4664540/21,: например) элемента И данной группы (на- Устройство работает следующим обрапример, прямой входэлемента ЗАПРЕТ16 1 зом.

-c входом элемента И 15.1), инвертируемый На вход осциллографа 1 подают от исвход-с выходом соответствующего элемен- 35 пытываемого генератора прямоугольных та И в данной группе(например, инвертиру- . импульсов сигнал, Регулируют развертку емый вход элемента ЗАПРЕТ 16.1 — с . осциллографатак. чтобы на его экране можвыходом элемента И 15.1), Выход каждого но было наблюдать две горизонтальные липервого элемента ЗАПРЕТ каждой группы нии, из которых нижняя соответствует соединен с одним из входов соответствую- 40 нулевому уровню импульса (т,е, линии разщего элемента И 10 группы (например, вы- вертки осциллографа в паузе между импульход первого элемента ЗАПРЕТ 16.1 третьей сами), а верхняя — уровню амплитудного группы — с входом третьего элемента И импульса (т.е. линии плоской вершины им-. ,10,3). Другие входы элементов И 10 объеди- пульсов), Устанавливают на осциллографе невы между собой и соединены с вспомога- 45 квантующий блок 2 так, чтобы обеспечить. тельным входом 8, в оптическом контакте с оптический контакт его фотоприемников с которым находится источник 9 света, и экраном (например, вплотную к экрану), первым информационным выходом 20.1 располагая линейку фотоприемников вертиблока. Выходы соответствующих элемен- кально (параллельно линии отклонения лутов И каждой группы(например, элементов 50 ча), и на цифровом табло индикатора 6

И 11.1...17.1) объединены между собой и со- считывают числовое значение амплитуды единены с соответствующим информацион- исследуемого импульса в единицах напряным выходом 20 блока (например, с жения, При этом в цепях фотоприемников выходом 20.2) старшей позиции. Один вход блока 2, которые накрываются указанными элемента И 19 соединен с выходом послед- 55 световыми линиями, возникают оптические него в группе элемента И 10Л., другой его сигналы(потокифотонов), изкоторыхвэтом вход — с выходом элемента ЗАПРЕТ 18.2, а блоке формируются выходные сигналы в, выход — с выходом 20,2 блока. .световодах двух оптических выходов. ОрдиВ качестве оптических входов и выходов наты излучающих торцов обоих этих светоблока 3 используют, например, полирован- водав в общем случае не равны нулю, а

1807421 расстояние между ними равно амплитуде (в ческой службы страны) в эксплуатации имединицах длины) импульса. Указанные сиг- пульсных генераторов. Поскольку импульсналы поступают насоответствующие входы ные генераторы применяются во многих блокаЗсогласования, вкоторомкоммутиру- отраслях народного хозяйства, то внедреются таким образом, что сигнал, соответст- 5 ние устройства целесообразно повсемествующий нулевому уровню импульса, но, и прежде всего в приборостроении, переключается к "нулевому" выходу 20,1, а радиоэлектронике, радиотехнической просигнал, соответствующий амплитуде им- мышленности, медицине, авиационной техпульса, поступает на выход, ордината кото- нике и т.д, рого равна расстоянию между светящимися 10 Для организации массового использовыходами блока 2, В блоке 4 этот сигнал вания устройства не требуются дополнимасштабируют пропорционально коэффи- тельные фундаментальные исследования, циенту отклонения осциллографа, в блоке 5 так как это устройство может быть реализопреобразуют в единично-десятичный код, а вано с помощью серийно выпускаемых прив блоке 6 — в цифровое значение амплитуды 15 боров и на выпускаемой промышленностью импульса в вольтах. элементной базе, например на оптических

При этом блок 3 согласования работает световодах, фототранзисторах, светодиоследующим образом. дах и т,п.

Световые сигналы с выходов блока 2 поступают, например,навходы7.(К вЂ” 2)и7.К 20 Формул а и зоб рете н ия блока 3, т.е. входной пространственный сиг- 1. Устройство длч измерения амплитуды нал равен двум ступеням квантования электрического импульса прямоугольной (см,фиг.2), С источника 9 через вход 8 свето- формы, включающее универсальный осцилвой сигнал постоянно подают на один из лограф, оптически контактирующий с его эквходов каждого элемента И 10 и выход 20.1 25 раном посредством фотоприемников (мнулевой выход") блока. Путь потоку фото- квантующий блок, а также последовательно нов к выходу 20.К закрыт, так как элемент И соединенные оптический блок масштабиро11.(К-1) закрыт (на другой его вход сигнал с вания, кодирующий преобразователь и цифвхода 7 1 не поступает), вследствие чего он ровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, через открытый элемент ЗАПРЕТ l2,(Ê-1) 30 что, с целью ускорения процесса измерекоммутируется по цепочке элементов ЗА- ний, дополнительно содержит блок согласоПРЕТ14.(К-2), 16.(К-3) и И l7.2 к выходу20.3 вания, информационные входы которого блока. При этом элементы И 13.(К-2) и 15.(К- соединены с выходами квантующего блока, 3)

) закрыты (на другие их входы сигнал с а информационные выходы — с входами опвыхода элементов И 10.1 и 10.2 соответст- 35 тического блока масштабирования. венно не поступает, поскольку входы 7.2 и 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е7,3 не освещены), а элемент И 17.2 открыт с я тем, что блок согласования содержит световым сигналом с выхода элемента И вспомагательныйоптический входиконтак-.

10.3 (на другой его вход поступает сигнал с тируемый с ним источник света, группу К входа 7,(К-2) через открытые элементы ЗА- 40. информационных оптических входов, перПРЕТ 12.(К-З). 14.2 и 16.1). Таким образом, вую группу К вЂ” 1 логических элементов И, приведенный к "нулю" выходной простран- первый вход каждого из которых соединен ственный сигнал блока (потоки фотонов на с соответствующим информационным вховыходах 20.1 и 20.3) равен двум ступеням дом старшей позиции, а вторые входы котоквантования, т.е. равен входному простран- 45 рых объединены между собой и соединены ственному сигналу блока. с первым информационным входом, первую

Предлагаемое устройство имеет пре- группу К вЂ” t логических элементов ЗАПРЕТ, имущество перед прототипом: на одну-две прямой вход каждого из которых соединей минуты уменьшается время выполнения из- с первым входом, а инвертируемый вход — с мерительной операции за счет замены тру- 50 выходом соответствующего элемента И пердоемкого визуально-ручного совмещения вой группы, вторую группу К-2 логических линии развертки осциллографа с первым элементов И, первый вход каждого из котофотоприемником квантующего блока на ав- рых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ томатическую продолжительностьюв!сотые старшей позиции первой группы, вторую доли секунды операцию, 55 группу К-2 логических элементов ЗАПРЕТ, Внедрение изобретения целесообраз- . прямой вход каждого из которых соединен но в целях повышения производительности с первым входом, а инвертируемый вход — с труда при испытаниях (например, органами выходом соответствующего элемента И втоОТК) в серийном производстве или при пе- рой группы, третью группу К-3 логических риодилеской поверке Горгонами метрологи- элементов И, первый вход каждого иа кото1807421 рых соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ старшей позиции второй группы, третью группу К-3 логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход — c выходом соответствующего элемента И третьей группы, (К-2)-ю группу из двух логических элементов И, первый вход каждого из которых соединен с выходом элемента

ЗАПРЕТ старшей позиции предшествующей группы, (K-2)-ю группу из двух логических элементов ЗАПРЕТ, прямой вход каждого из которых соединен с первым входом, а инвертируемый вход — с выходом соответствующего элемента И (К-2) группы, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента

ЗАПРЕТ (К-2)-й группы, а выход — с инвертируемым входом первого элемента ЗАПРЕТ (К-2)-й группы, группу б(L К-2) логических элементов И, первый вход каждого

i-го из которых соединен с выходом первого

5 элемента ЗАПРЕТ соответствующей группы, вторые входы объединены между собой и соединены с вспомагательным оптическим входом и первым информационным оптическим выходом блока, а выход — с объ10 единенными между собой вторыми входами элементов И (1+ 1)-й группы, за исключением последнего элемента И. выход которого соединен с вторым входом элемента И, при этом инвертируемые входы соответствую15 щих элементов ЗАПРЕТ групп объединены между собой и соединены с соответствующим информационным оптическим выходом блока старшей позиции.