Главная Измерительная установка - комплекс средств измерений



дам (счетный запуск) импульсами с выхода группы делительных декад, делящих частоту 1 МГц опорного кварцевого генератора до 1 Гц.

Таким образом, в режиме контроля время счета эталонных импульсов частотой 10 МГц оказывается равным 1 с. Это обеспечивает полное заполнение семи отсчетных декад, что позволяет проконтролировать работу всех основных узлов прибора.

При измерении коротких периодов (положение 2 переключателя В2) входной сигнал подается на вход /. Далее, после входной формирующей схемы 1 сигнал через переключатель В2а поступает на вход делительных декад. После умножения периода в 1000 раз сигнал через переключатели В2б и В2г поступает на управляющий триггер.

Следует заметить, что во всех режимах работы прибора счету подвергаются импульсы квантующей последовательности частотой 10 МГц, получаемые путем умножения частоты опорного кварцевого генератора.

Когда измеряемые периоды достаточно велики для получения необходимой точности измерения, оно осуществляется за один период, т. е. управляющий триггер запускается импульсами с периодом следования, равным периоду входных сигналов.

В этом режиме измерения (положение 3) импульсы с входной формирующей схемы 1 через переключатели В2б и В2г поступают на запуск управляющего триггера.

При измерении длительности положительных импульсов (положение 4) последние поступают одновременно на входы обеих формирующих схем.

Это необходимо для того, чтобы сформировать короткие импульсы, соответствующие заданному уровню амплитуды от фронта (входная формирующая схема 1) и среза (входная формирующая схема 2) импульса.

Полученные таким образом стартовый и стоповый импульсы через переключатели В2б и В2г осуществляют раздельный запуск управляющего триггера.

При измерении длительности отрицательных входных импульсов (положение 5) формирование осуществляется аналогично. Однако стартовым импульсом в этом случае является импульс с входной формирующей схемы 2, а стоповым - с входной формирующей схемы 1. Это объясняется тем, что каждая из формирующих схем (триггер Шмитта) вьщает два импульса равной полярности от фронта и среза входного импульса. Поэтому для обеспечения запуска управляющего триггера импульсами одной полярности незави-

симо от полярности входного импульса и осуществляется описанная выше коммутация формирующих схем.

Измерение интервала времени между двумя импульсами положительной полярности (положение 6) осуществляется путем раздельного пуска управляющего Триггера импульсами с входных формирующих схем 1 и 2.

При этом, как уже говорилось, стартовым импульсом является импульс с формирующей схемы 7, а стоповым - с формирующей схемы 2.

При измерении длительности импульсов отрвдательной полярности (положение 7) стартовым импульсом оказывается импульс с формирующей схемы 2, а стоповым - с формирующей схемы 1.

Такое коммутирование формирующих схем объясняется теми же причинами, что и при измерении длительности импульсов обеих полярностей. Независимо от вида измерений управляющий импульс отрицательной полярности через буферный каскад и линию задержки поступает на усилитель. Линия задержки обеспечивает задержку управляющего импульса на время, необходимое для сброса пересчетной схемы прибора в нулевое положение перед началом очередного цикла измерений.

Инвертирующий усилитель, стоящий после линии задержки, одновременно обеспечивает дополнительное формирование управляющего импульса по длительности путем выбора нужного смещения каскада усилителя.

Далее управляющий импульс положительной полярности поступает на сигнальный селектор. Одновременно на один из входов селектора поступает квантующая последовательность коротких импульсов, получаемых с формирующего триггера Шмитта.

Работой триггера управляет схема блокировки, состоящая из блокирующего триггера и тиратрона блокировки. Это позволяет управляющему триггеру в течение одного цикла измерений опрокидьгеаться только от двух импульсов, следующих друг за другом.

Основные технические характеристики прибора И2-8 приведены ниже.

Диапазон измерений периодов следования импульсов - от 2 мкс до 1 с. При длительности периода от 2 до 1000 мкс измеряется среднее значение за 1000 периодов.

Погрещность измерений периода или суммы 1000 периодов + 0,01 % ± 1/ЛГ, где N - показания счетчика.

Диапазон измерений интервалов времени между двумя импульсами одинаковой



Вход Запуск О Q

Генератор задержки

Задержанный Запускающий импульс импульс О о

Исследуемый источник временных интервалов

Внешний запуск

Выход о

Рис. 9.16. Функциональная схема ИВИ по компенсационному методу

полярности и с амилигудами, отличающимися друг от друга не более чем в 2 раза, - от 10 мкс до 1 с.

Погрещность измерения интервалов ±0,01%±1/М При пологих фронтах входных импульсов следует учитывать погрешность измерений за счет установки уровня измерения импульса.

Принимая линейную аппроксимацию для фронтсж входных импульсов, эту составляющую погрешности можно определить из равенства

ЛТу = + ДС/ (тф1/С/„ох1 + Тф2/С/т«х2),

где ДС/ - абсолютная погрешность установки уровня измерения; Umaxi и С/„вх2~ амплитуды обоих импульсов; Тф1 и Тф2- длительности фронтов первого и второго импульсов.

Диапазон измерения длительности импульсов - от 10 мкс до 1 с. Погрешность измерения длительности импульсов ± 0,01 % ± 1/JV. При пологих фронтах входных импульсов следует также учитывать погрешность за счет установки уровня измерений импульса. При принятых выше условиях и обозначениях эту составляющую погрешности можно определить из равенства

Дту = + Д Lf (Тф1 -I- Тй)/и ,х,

где Тф1 и - длительности фронта и среза входного импульса; Umax - амплитуда входного импульса.

Амплитуда входных импульсов при измерении периода может находиться в пределах от 1 до 150 В, а при измерении интервалов между импульсами и длительности импульсов - от 2 до 150 В.

Длительность входных импульсов должна быть не менее 0,1 мкс.

В основу работы ИВИ И2-17 положен компенсационный метод (рис. 9.16) измерения временных интервалов в диапазоне 10 мкс -10 мс. Погрешность измерения временных параметров 10"*-110" с. Измеряемый интервал времени сравнивается с калиброванным значением задержки. Для реализации этого метода в приборе предусмо-

трены источник эталонных временньк интервалов (генератор задержки) и устройство для сравнения измеряемого интервала с эталонным, в качестве которого используется экран ЭЛТ.

В процессе измерений генератор задержки включают в цепь запуска индикатора, а измеряемый сигнал подают на вход системы вертикального отклонения ЭЛТ. Прибор измеряет временные параметры источников импульсных сигналов, которые имеют внешнюю синхронизацию.

Генератор задержки позволяет получить два импульса с регулируемой задержкой между ними. Опорный импульс, снимаемый с выхода 1, служит для запуска исследуемых устройств, а задержанный, снимаемый с выхода 2, используется для запуска ждушей развертки индикатора (рис. 9.17).

Переменную задержку получают методом временной селекции любого импульса из конечной серии периодических импульсов. Этот метод позволяет использовать систему грубой задержки и сводит погрешность определения интервала времени между опорным и задержанным импульсами к погрешности определения частоты задающего генератора, стабилизированного кварцем (10 МГц). Для формирования опорного импульса импульсы с частотой повторения 10 МГц делятся до частот от 100 кГц до 10 Гц.

Для получения хорошей синхронизации частоты кварцевого генератора и опорного

Кварцевый генератор

Селектор 1

Выход 1

-о-<

Выход 2

Делитель частоты

Блок переменной задержки

Селектор 2

Рис. 9.17. Функциональная схема прибора И2-17



9.4. Средства измеретя временных интервалов

импульса служит селектор 1, на вход которого поступают импульсы как с делителя частоты, так и с задающего генератора. На выходе селектора 1 импульс появляется только при совпадении во времени обоих входных импульсов. Чтобы получить задержанный импульс, последовательность импульсов с выхода делителя частоты через блок переменной задержки поступает на селектор 2 одновременно с импульсами задающего генератора. С выхода 2 снимается задержанный импульс.

В приборе предусмотрена возможность работы от внещнего опорного генератора частотой 10 МГц, что позволяет снизить погрещность измерения за счет нестабильности частоты генератора, которая особенно существенно сказывается при измерении больших интервалов времени.

Структурная схема осциллографического ИВИ типа И2-26 практически не отличается от схемы прибора И2-17. Особенностью прибора И2-26 является повышенная точность измерения временных интервалов, равная + (5-10--0,8-10) с за 30 сут. Установка уровня измерения производится ступенями через 0,1 высоты изображения сигнала на экране ЭЛТ. Полоса пропускания усилителя вертикального отклонения индикатора лежит в пределах от 20 Гц до 50 МГц. Улучшение чувствительности вертикально отклоняющих пластин и применение широкополосного усилителя в индикаторе прибора позволило расширить динамический диапазон амплитуд измеряемых сигналов в области малых значений до 60 мВ.

Генератор задержки прибора И2-26 имеет внешнюю синхронизацию импульсами с частотой повторения 100 кГц, 1 и 5 МГц.

Прибор можно применять при поверке параметров цифровых ИВИ, электронно-счетных частотомеров и измерительных импульсных генераторов, а также при настройке и регулировке радиотехнической аппаратуры.

Цифровой ИВИ И2-23 предназначен для измерения временных интервалов, длительности одиночных и повторяюгцихся видеоимпульсов, периодов повторения импульсов и синусоидальных сигналов, среднего значения периода, а также частоты повторения импульсных и синусоидальных сигналов. Разрешающая способность прибора по измеряемому интервалу 100 не, диапазон измерения временных интервалов 1-10"* -1 с, частоты 20 Гц - 10 МГц.

Погрещность измерения временных интервалов + (1-10~*г-1-10) с, частоты + (1-10"*-1) Гц. Амплитуда входных сиг-

налов находится в пределах от 0,5 до 150 В.

Прибор выполнен на микросхемах и полупроводниковых приборах, имеет ручной и автоматический запуск с регулируемым временем индикации, но не синхронизируется внешними импульсами. Индикация цифровая семиразрядная, однострочная. В схеме прибора реализован счетно-импульсный метод прямого счета (рис 9.18).

За время, равное длительности измеряемого временного интервала, производится счет импульсов внутреннего опорного. генератора с периодом повторения 100 не При этом измеряемый интервал преобразуется в целое число периодов опорного генератора: г, = ЛГГоп.

При измерении частоты производится счет импульсов входного сигнала за 1 с. При измерении среднего значения периода осуществляется счет импульсов опорного генератора за время, равное п периодам повторения входного сигнала, где п - коэффициент деления частоты входного сигнала, равный 1, 10, 100, 1000.

В приборе предусмотрен вывод информации о результатах измерения в канал общего пользования КОП или на внешнее регистрирующее устройство в коде 8-4-2 - 1, а также выход опорного кварцевого генератора, который может бьггь использован как источник высокостабильного сигнала частотой 10 МГц.

Для повышения разрешающей способности в приборе И2-24 используется счетно-импульсный метод нониусного типа. Этот метод позволяет учесть остаток от разбиения измеряемого временного интервала последовательностью импульсов опорной частоты с периодом повторения 100 нс

Принцип работы прибора поясняется функциональной схемой на рис. 9.19.

Диапазон измерения временных интервалов, сдвигов импульсов 2-10*-0,2 мс, а длительностей импульсов 20-10"* -0,2 мс. Разрешающая способность 2 не

Погрешность измерения временных интервалов ± (5 -10" - 2 • 10" xj при крутизне входных сигналов не менее 1 В/нс, где %х - измеряемый интервал. Уровни начала и конца измерения могут быть установлены независимо. Амплитуда входных сигналов 0,3-100 В. Запуск - ручной и автоматический, а также от внешних импульсов отрицательной полярности амплитудой 2 -5 В.

Исходное состояние десятичного счетчика прибора перед началом измерения соответствует числу 993020.

Контроль работоспособности прибора производится в режиме самоконтроля (по



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 [114] 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


0.0143