SU788005A1

SU788005A1 - Digital measuring oscilloscopic device

Info

Publication number: SU788005A1
Application number: SU782677541A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Головко; Николай Иванович Гореликов; Вадислав Иванович Котельников; Владислав Алексеевич Семенов
Original assignee: Краснодарский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Электроизмерительных Приборов
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1980-12-15

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к малогабаритным цифровым комбинированным приборам-осци.ллографам дл измерени исследуемого сигнала, одновременно его наблюдени и получени результата преобразовани в цифровом виде на экране эпектроннолучевой трубки. Известны компактные цифровые осциллографы , используемые с цифровой приставкой l J . Такие осциллографы сложны, имеют сравнительно большие габаритные раз меры и вес. Наиболее близким к предлагаемому вл етс малогабаритный осцил.)1ограф совмещенный с цифровым мультиметром , содержащий входной буферный ус литель, входной зажим, электроннолучевую трубку, усилитель по каналу У, усилитель по кангшу X, блок упра Ленин р костью луча, блок синхрони зации и развертки луча,аналого-цифровой преобразователь, счетчик, ге нератор символов, переключатель,пре образователь сопротивлени тока, предварительный усилитель, второй переключатель Г2. Недостатком известного осциллографа , совмещенного с мультиметром, вл етс то, что такой прибор представл ет собой только конструктивное объединение приборов, но не функциональное (он может работать или только как осциллограф, или только как цифровой мультиметр). Дл выполнени с новременной операции наблюдени за исследуемым сигналом и измерени в цифровом виде необходимо иметь два прибора; один дл наблюдени (функци осциллографа ) и один дл одновременного иэмерени в цифровом виде (функци цифрового прибора), но при этом резко снижаетс частотный диапазон измерени переменного напр жени .При измерении цифровым прибором переменного напр жени они имеют низкую . точность, особенно при измерении несинусоидальных сигналов произвольной формы, при достаточно большом искажении сигналов измерени практически станов тс недостоверньгми. Цель изобретени - расширение возможностей и точности измерени переменного напр жени . Цель достигаетс тем, что цифровое измерительное осциллографыческое устройство, содержащее электроннолучевую трубку,соединенную с усилител ми по каналам.X,У и блоком управлени ркостью луча,входной буф-ерный усилитель и входной зажим,-бло синхронизации и развертки луча электронлолучевой трубки, и последовательно соединенные аналого-цифровой переключатель, преобразователь, счетчик, генератор символов, снабжено преобразователем мгновенных значений напр жени , блоком управлени преобразовател мгновенных значений напр жени , коммутаторами каналов X и У с блоком управлени , причем выход преобразовател мгновенного значени напр жени через переключатель соединен с аналогоцифровым преобразователем посто нг ого напр жени , а один вход соединен с выходом буферного усилител , другой - с блоком управлени , вход которого соединен с блоком синхрониза .ции и развертки луча, а выход - с блоком управлени ркостью луча, коммутаторы каналов У и X одними входами соединены с блоком управлени , другими входами с выходом генератора символов, третий вход коммутатора канала У - с выходом буферног усилител и входом преобразовател мгновенных значений напр жени , третий вход коммутатора канала X - с блоком синхронизации и развертки луча, выхо,цы коммутаторов соответственно соединены оо вxoдa IИ усилителей по каналам У и X, входной зажим подключен к одног«1у из контактов переключател , усилитель канала У соединен с одним входом блока синхронизации и развертки луча, генератор символов выполнен только с преобразованием напр жений по каналам X и У.The invention relates to a measurement technique, in particular, to small-sized digital combined devices-oscillographs for measuring the signal under study, simultaneously observing it and obtaining the result of the conversion in digital form on the screen of the EFET tube. Compact digital oscilloscopes used with the digital prefix l J are known. Such oscilloscopes are complex, have relatively large overall dimensions and weight. The closest to the proposed is a small-sized oscillation.) Graph combined with a digital multimeter, containing an input buffer amplifier, an input terminal, an electron-beam tube, an amplifier along channel Y, an amplifier according to kangshu X, a beam control unit, a synchronization and scanning unit beam, analog-to-digital converter, counter, symbol generator, switch, current resistance transducer, pre-amplifier, second switch G2. The disadvantage of the known oscilloscope combined with a multimeter is that such a device is only a constructive combination of devices, but not functional (it can work either only as an oscilloscope, or only as a digital multimeter). In order to perform a modern operation of monitoring the signal under study and measuring it in digital form, it is necessary to have two devices; one for observation (an oscilloscope function) and one for simultaneous measurement in digital form (a digital instrument function), but the frequency range for measuring alternating voltage drops dramatically. They are low when measured with an digital variable voltage device. Accuracy, especially when measuring non-sinusoidal signals of an arbitrary shape, with a sufficiently large distortion of the measurement signals practically becomes unreliable. The purpose of the invention is to expand the capabilities and accuracy of the measurement of alternating voltage. The goal is achieved by the fact that a digital measuring oscillographic device containing a cathode-ray tube connected to amplifiers through channels X, Y and a beam brightness control unit, an input buffer amplifier and an input terminal, an synchronization and sweep of the beam of an electron beam tube, and sequentially connected analog-digital switch, converter, counter, symbol generator, equipped with an instantaneous voltage converter, a control unit of an instantaneous voltage converter, The switches X and Y are connected to the control unit, the output of the instantaneous voltage converter is connected via a switch to an analog-to-digital converter of a constant voltage, and one input is connected to the output of a buffer amplifier, the other is connected to a synchronization unit. Beam and sweep, and the output is connected to the beam brightness control unit, the switches of the Y and X channels are connected to the control unit by one input and the other inputs to the output of the symbol generator, the third input of the switch is Ala U - with the output of the buffer amplifier and the input of the instantaneous voltage converter; the third input of the channel X switchboard - with the synchronization and sweep unit; 1 of the switch contacts, the Y channel amplifier is connected to one input of the synchronization and beam sweep unit, the symbol generator is made only with voltage conversion on the X and Y channels.

На чертеже приведена схема устройства , где 1 - входной буферный усилитель , 2 - входной зажим, 3 - электроннолучева трубка, 4 - канал усилени по У, 5 - канал усилени по X, б - блокуправлени ркостью луча 7 - блок синхронизации и развертки -луча, 8 - аналого-цифровой преобразователь напр жени , 9 - счетчик, 10 - генератор символов, 11 - преобразователь -мгновенных значений напр жени , 12 - блок управлени преобразовател мгновенных значений, 13,14 комьтутаторы соответственно по каналам У и X, 15 - блок управлени коммутаторами , 16 - переключатель, 17 преобразователь сопротивлени , частоты тока в напр жение.The drawing shows a diagram of the device, where 1 is an input buffer amplifier, 2 is an input terminal, 3 is an electron beam tube, 4 is a Y-gain channel, 5 is an X-gain channel, b is a beam control unit 7, a sync and sweep unit , 8 - analog-digital voltage converter, 9 - counter, 10 - generator of symbols, 11 - converter of instantaneous voltage values, 12 - control unit of the converter of instantaneous values, 13,14 switches, respectively, on the Y and X channels, 15 - block switch control, 16 - switch, 17 conversion resistance device, current frequency to voltage.

Входной заж м 2 через буферный усилитель 1 соединен с коммутатором 13 и далее с усилителем 4 канала У, а также с преобразователем мгновенных значений 11 и переключателем рода работ 1.6.Input clamp m 2 through the buffer amplifier 1 is connected to the switch 13 and further to the amplifier 4 of the channel U, as well as with the converter of instantaneous values 11 and the switch of work 1.6.

Вход аналого-цифрового преобразовател 8 соединен с выходом преобразовател мгновенных значени 1 11, Ёыход аналого-цифрового преобразоватал 8 соединен со счетчиком 9, выход последнего с генератором символо 10, имеющего -два выхода У и The input of the analog-digital converter 8 is connected to the output of the instantaneous value converter 1 11, the output of the analog-digital converter 8 is connected to the counter 9, the output of the latter with the generator 10, having two outputs V and

X, соедивенных соответственно через коммутаторы 13 и 14 с усилител ми 4 и 5 по каналам У и X. Одни входы коммутаторов 13 и 14 подключены к блоку управлени 15, Усилитель 5 черезX connected respectively via switches 13 and 14 with amplifiers 4 and 5 via channels Y and X. Some inputs of switches 13 and 14 are connected to the control unit 15, Amplifier 5 through

блок синхронизации и развертки 7 св зан с усилителем 4. Выход блока синхронизации и развертки 7 соединен с блоком управлени 12 преобразовател мгновенных значений 11 и через блок управлени ркостью луча б с электроннолучевой трубкой 3. Преобразователь сопротивлени , частоты тока 17 через переключатель рода работы 16 подключен к входу аналогоцифрового преобразовател 8.synchronization and scanning unit 7 is connected with amplifier 4. The output of synchronization and scanning unit 7 is connected to the control unit 12 of the instantaneous value converter 11 and through the beam power control unit b to the electron-receiving tube 3. The resistance converter, current frequency 17 is connected via work switch 16 to the input of an analog-to-digital converter 8.

Рассмотрим режим работы устройства , соответствующий измерению напр жени периодического сигнала произвольной формы. Переключатель рода работы 16 долл-сен быть в положении 1. В этом случае выход преобразовател мгновенных значений 11 подк;:ючаегс ко входу ангшого-цнфрового преобразовател 8 .Исс.едуемый периодческий сигнал от входного зажима 2 через буферный усилитель 1 поступает iia вход преобразовател мгноненного экачени 11 и одновременно на вход ком./татора 13 усилите .; 4 канала У.Consider the mode of operation of the device, corresponding to the measurement of the voltage of a periodic signal of arbitrary shape. The switch of the type of work is 16 dollars-sen to be in position 1. In this case, the output of the instantaneous value converter 11 pod;: one to the input of the angular-digital converter 8. A periodic signal from the input terminal 2 through the buffer amplifier 1 enters iia input of the instantaneous converter ekacheni 11 and at the same time at the entrance of the room / tator 13 amplify; 4 channel U.

Через KOMfviyraTOp исследуемый сигкап попадает в усилитель 4 по ivai-UJiy У и далее на электроннолучетгую трубку 3, где производитс вертикальна развертка сигнала, одновременно с усили/гегь 4 сигна-п постуПиег на блок синхронизации i-f развертj ;-i 7 и далее в усилитель 5 по каналу X, где производитс развертка сигнала по X. Таким образом, на экра ;е электроннолучевой : трубки 3 воспроизводитс исследуеглый сигнал.Through KOMfviyraTOp, the examined sigcap enters amplifier 4 through ivai-UJiy Y and further to electron-electron tube 3, where the vertical sweep of the signal is performed, simultaneously with force / frequency 4 signal-p output to the synchronization unit if scan the j; -i 7 and then to amplifier 5 on channel X, where the signal is scanned on X. Thus, on the screen; e of the electron beam: tube 3, the studied signal is reproduced.

Блок управлени 12 одновременно с началом развертки исследуемого сигнала, производимого блоком синхронизации и развертки 7, формирует строб-импульс. Преобразователем мгновенных значений 11 производитс стробирование исследуемого сигнала. Момент начала стробировани фиксируетс на экране электроннолучевой трубки 3 путем увеличени ркости то точки исследуемого сигнала, кстсра соответствует моменту стробировани , увеличение ркости луча осуществл ют блоком управлени ркостью луча 6The control unit 12 simultaneously with the beginning of the sweep of the signal under study, produced by the synchronization and sweep unit 7, generates a strobe pulse. An instantaneous value converter 11 performs gating of the signal under study. The moment of the beginning of gating is fixed on the screen of the cathode-ray tube 3 by increasing the brightness, then the points of the signal under study, xccr corresponds to the time of gating, the increase in the beam brightness is performed by the control unit for the brightness of the beam 6

Claims

The control unit 12 of the transducer;: -, h instantaneous values of the voltage 11 allows the strobe-pulse to be manually moved to any point of the signal under study with the corresponding luminous illumination of the strobe point. In the instantaneous value converter 11, a constant voltage proportional to the instantaneous value of the gated signal is generated, which is fed to the input of the analog-to-digital voltage converter 8, the output of the latter produces a number of pulses proportional to the voltage being converted. The number of pulses is counted by the counter dcc. Then, the code of the number 7 is sent to the symbol generator 10, which transforms the code of the number into voltages that form a given symbol on the screen of the CRT. The switches 13 and 14, controlled by block 15, are switched on alternately and respectively switch the voltage of the signal under study and the voltage generated by the symbol generator 10, feeding them to amplifiers 4 and 5 of the channels Y and X. Due to the peculiarities of the structure and principle of operation, In the proposed digital combined recirculating instrument, it is possible to simultaneously reproduce the form of the signal under investigation, measure it in a digital form, simultaneously display them on the screen of a cathode-ray tube, such an instrument tionally simultaneous claim of combining two units - an oscilloscope and Dig rovoy combined unit. The device allows you to measure a periodic signal of almost any arbitrary shape. Within the frequency range, the accuracy of measurement does not depend on the waveform, i.e., the measurement accuracy is significantly improved compared with the known devices, especially with a complex and distorted form of the periodic signal. The frequency range of the measured periodic signals and is practically limited by the maximum potential of the instantaneous voltage transducer. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital measurement oscillographic device comprising a cathode ray tube connected to amplifiers through channels X, Y and a beam brightness control unit, an input buffer amplifier and an input terminal, a beam cathodic and sweep unit, and a series-connected analog-digital switch, Converter, counter, symbol generator, characterized in that, in order to expand the functional capabilities and increase the accuracy of the measurement of alternating voltage, it An instantaneous voltage converter, a control unit for a transient voltage value converter, switches X and Y with a control unit, the output of the instantaneous voltage converter, through a switch, is connected to an analog-digital converter with a constant voltage converter, and one input is connected to the output the buffer amplifier, the other with the control unit, the input of which is connected to the synchronization and sweep unit, and the output with the beam intensity control unit, commentators of the channels Y and X o nk; .1i and inputs are connected to the control unit, other inputs to the output of the sigma generator, the third input of the U channel switch to the output of the buffer amplifier and the input of the instantaneous voltage training transformer, the third input to the 1st channel X switch to the synchronization unit and the sweep of the beam, the outputs of the switches are respectively connected to the inputs of the amplifiers by the Y and X cables, the input is connected to one of the switch contacts, the gain of the channel Y is connected to one input of the synchronization unit and the beam raver, the symbol generator is made nly a transformation stress on channels X and Y. Information sources, the received note in the examination 1 Electronics 1977, № 21 CAoo.

2. Foreign electronic equipment. Activity Text Gopi x, USA. Electonika, 1976, №14, p.17, fig.6.