DE1801282A1

DE1801282A1 - Vorrichtung zur Messung von Kennwerten wiederholt auftretender elektrischer Signale

Info

Publication number: DE1801282A1
Application number: DE19681801282
Authority: DE
Inventors: Rhodes Charles Wesley
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1967-10-05
Filing date: 1968-10-04
Publication date: 1969-06-19
Also published as: US3534155A; GB1191256A; NL6814308A; NL160087B; JPS5144366B1; CH481383A; DE1801282C3; JPS4921568B1; SE355919B; NL160087C; FR1588984A; DE1801282B2

Description

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

TEKTROHIX INC.,

14150 S.W. Karl Braun Drive, Beaverton, Oregon, V. St. A.

Vorrichtung zur Messung von Kennwerten wiederholt auftretender elektrischer Signale

Die Erfindung betrifft allgemein die Messung.von Kennwerten wiederholt auftretender elektrischer Signale und insbesondere eine Vorrichtung zur Messung der Phasenlage, der Spannung oder des Stromes derartiger Signale. Zu diesem Zweck sollen zwei einander entsprechende Meßßignale entgegengesetzter Phase erzeugt und gleichzeitig auf dem Anzeigeschirm einer

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Kathodenstrahlröhre angezeigt werden. Sodann sollen bestimmte ausgewählte Bezugsbereiche der Meßsignale in Übereinstimmung gebracht werden, und anschließend sollen die gemessenen Vierte der betreffenden Signale in Übereinstimmung gebracht werden. Um die gemessenen Größen in Übereinstimmung zu bringen, kann ein geeichter Einsteller verwendet werden, aus dessen jeweiliger Einstellung direkt der Wert der gemessenen Größen ermittelt werden kann. ■

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere zur Messung von in Farbfernsehsignalen aufgetretenen Phasenverzerrungen; sie ist jedoch auch ohne weiteres zur Messung · anderer Signalkennwerte geeignet. So kann eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Vektorskop eines Kathodenstrahloszillograf en vorgesehen sein, um die' differentielle Phasenverzerrung in dem Fall zu messen, daß der Oszillograph im Zeilenfrequenzbereich arbeitet. Bei den bisher bekannten Vektorskopen wird die Farbfernsehsignal-Phaaenveraor /unj" dadurch gemessen, daß ein Ausgangssignal, dessen Amplitude proportional der Phasenverzerrung ist, mit einer horizontalen Bezügszeile verglichen wird. Um genaue Messungen durc&Xühren zu können, muß die Bezugszeile genau in der Mitte der Kurve der zu messenden" Signalgröße auf der Kathodenstrahlröhre eingestellt werden. Dies ist jedoch bei Störsignalen 'äußerst schwierig. Dieses Problem wird jedoch gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß" das Meßsignal invertiert wird, um ein zweites Signal entgegengesetzter Phase zu erhalten, das im

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übrigen aber dem Meßsignal entspricht. Die Phasenverzerrung eines ausgewählten Signalbereiches wird dann in der Weise gemessen, daß zwei einander entsprechende Signalbereiche in Übereinstimmung miteinander gebracht werden. Da beide miteinander koinzidierenden Signalbereiche in demselben Ausmaß gestört sind, ist es relativ einfach, derartige Signalbereiche su überlagern und koinzidieren zu lassen. Bevor die Phasenmessung vorgenommen wird, werden ausgewählte Bezugsbereiche der beiden entgegengesetzte Phasenlage besitzenden Signale in Übereinstimmung gebracht, um einen Phasenbezugspunkt zu erhalten. Ist ein derartiger Bezugspunkt gesetzt, so wird ein geeichter Phasenschieber so eingestellt, daß eine Koinzidenz der gemessenen Signalbereiche auftritt. Dadurch kann dann die Phasenverschiebung der gemessenen Signalbereiche direkt von der Skala des Phasanschiebers. abgelesen v/erden, wenn dieser zunächst in seiner Nullstellung eingestellt war.

Ein ähnliches Verfahren kann zur Spannungs- oder Strommessung benutzt werden. Dabei wird das jeweils gemessene Signal jedoch dem einen Eingang eines Verstärkers zugeführt, der zwei Ausgänge besitzt, an denen gegenphasige Ausgangssignale auftreten. Der Verstärker kann ein Differential- oder Paraphasenverstärker mit einem zweiten Eingang sein, der an einen geeichten Spannungsteiler angeschlossen ist und damit eine bestimmte

signale

Gleichspannung führt. Die beiden Ausyangs/ des Paraphasenverstärkers sind in ihrer Phasenlage um 180° gegeneinander

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verschoben. Diese Ausgangssignale werden mit Hilfe eines Phasenschalters der Kathodenstrahlröhre zugeführt, wodurch dieser zwei entsprechende Meßsignale·entgegengesetzter Phase zugeführt sind. Wenn der geeichte Spannungsteiler in seine Null- oder Erd-Stellung eingestellt ist, dann wird der Gleichspannungspegel des anderen Eingangs des Paraphasenverstarkers so eingestellt., daß der Gleichspannungspegel des Eingangssignals ebenfalls den Wert des Erdpotentials besitzt.. Damit koinzidieren die Gleichspannungs-Bezugsgrößen der beiden Meßsignale. Sodann wird der geeichte Spannungsteiler solange verstellt, bis die gemessenen Werte der beiden Signale koinzidieren. Die Spannungs- oder Stromamplitude der gemessenen Größe wird dann direkt auf der Skala des Spannungsteilers abgelesen.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Messung der Kenngrößen eines wiederholt auftretenden elektrischen Signals zu schaffen, bei der die jeweils gemessenen Größen zweier entsprechender Signale gleichen Verlaufs jedoch entgegengesetzter Phase in Übereinstimmung zu bringen sind. Die Messung soll dabei genauer und leichter beim Vorhandensein von Störungssignalen ausführbar sein als dies bisher möglich war. Im besonderen soll sich ■ die neu zu schaffende Vorrichtung zur Messung der Phasenverzerrung eines Farbfernsehsignals eignen, wobei zwei entsprechende, gegenphasige Meßsignale erzeugt werden sollen, deren Amplitude der jeweiligen Phasenverzerrung proportional

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sein soll. Dabei sollen nach Festlegen von Bezugspegeln auf den Meßsignalen die ausgewählten Meßbereiche der jeweiligen Meßsignale auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre oder einer sonstigen Anzeigeeinrichtung in Übereinstimmung gebracht werden, um eine genauere Messung der Phasenverzerrung in dem jeweiligen Signalbereich vornehmen zu können. Allgemein gesagt soll die neu zu schaffende Vorrichtung die Spannung oder den Strom eines Eingangssignals unter Zugrundelegung zweier entsprechender gegenphasiger Meßsignale zu messen gestatten, wobei zunächst die Meßsignale in ihrer Lage so eingestellt werden sollen, bis die jeweils zu messenden Signalbereiche auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre oder einer sonstigen Anzeigeeinrichtung koinzidieren, nachdem zuvor ein Bezugspegel auf den betreffenden Signalen festgelegt ist, von welchem aus der Strom oder die Spannung gemessen werden soll.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Vorteilen nachstehend an bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

]?ig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden elektrischen Schaltung zur Phasenmessung.

Fig. 2A, 2B und 20 veranschaulichen Oszillographenbilder einer Kathodenstrahlröhre der Vorrichtung gemäß 2?ig. 1 während verschiedener Betriebsweisen dieser Vorrichtung.

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Pig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellenden elektrischen Schaltung zur Spannungs- oder Strommessung. Fig. 4A₅ 4B und 4C veranschaulichen Oszillographenbilder der in der Vorrichtung gemäß Fig. 3 enthaltenden Kathodenstrahlröhre während verschiedener Betriebsweisen dieser Vorrichtung«,

Die differentielle Phasenverzerrung, die in NÖDSG-Farbfernsehsystemen zufolge der nichtlinearen Mischung des 3,58-MHz-Farbhilfsträgersignals mit dem Leuchtdichtesignal bzw, Luminanzsignal auftritt, kann mit Hilfe der in Jig. 1 gezeigten Schaltung gemessen werden» Diese Schaltung enthält einen Phasendetektor 10, dessen einer Eingang an den Ausgang eines Ghrominanzsignal-Bandpaßfilters 12 angeschlossen ist, welchem ein Vorverstärker 14 vorgeschaltet ist, dessen Eingang mit einer Eingangsklemme 16 verbunden ist. Das der Eingangsklemme 16 zugefüiirte Video-Prüfsignal 18 kann ein 15750-Hz-Treppen-Luminanzsignal sein, das zehn, den Bereich zwischen dem Schwarz- und dem Weiß-Luminanspegel gleichmäßig unter« teilende Treppen besitzt, denen ein unmoduliertes 3₅58-MHz-Sinus-Farbhilfsträgersignal überlagert ist_o Das Prüfsignal weist ferner zu Beginn einen negativen Horizontal-Synchronisierimpuls 19 auf. Das Filter 12 besitzt eine Frequenzbandbreite von etwa 3,08 bis 4,08 MHs; damit liegt die Mittenfrequenz bei 3?58 MHz. Damit überträgt dieses Filter lediglich das 3 »58-MHz-Farb^jLrtsignal zu dem Phasendetektor hin. Dieses

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als Parbhilfsträgersignal bezeichnete Signal führt zu einer Phasenverzerrung zufolge der nichtlinearen Mischung mit dem Leuchtdichte- bzw. Luminanzsignal. Diese Verzerrung ändert sich von Treppe zu Treppe. Deshalb ist ein derartiges Farbartsignal in gewissem Ausmaß phasenmoduliert.

Ein in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 vorgesehener Phasen-Bezugssignaloszillator 20 gibt ein 3,58-MHz-Ausgangssignal ab, das eine konstante Phasenlage besitzt. Dieses Ausgangssignal wird als Bezugssignal benutzt, mit welchem das Farbhilfsträgersignal in dem Phasendetektor 10 verglichen wird. Der Phasen-Bezugsoszillator 20 wird mit Hilfe des 3,58-MHz-Modulationsbereiches des Prüfsignals 18 synchronisiert. Zu diesem Zweck ist der-Ausgang des Vorverstärkers 14-mit dem Oszillator verbunden. Das von dem Oszillator 20 abgenommene Phasen-Bezugssignal wird über einen geeichten Phasenschieber 22 und einen nicht geeigneten Phasenschieber dem Eingang eines Phasenschalters 26 zugeführt. Der Ausgang dieses Phasenschalters ist über eine Leitung 28 an den Phasendetektor 10 angeschlossen. Der Phasenschalter 26 ist schematisch als eine Einrichtung dargestellt, die einen Schalter 30 aufweist, bei dem es sich um eine elektronische Schaltanordnung handeln kann. Der Schalter 30 ist zwischen den beiden Außenklemmen der Sekundärwicklung eines Transformators 32 umschaü&ar. Zur Umschaltung des Schalters 30 dient das Ausgangssignal einer bistabilen Kippstufe 34-· Die Primärwicklung des Transformators

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ist an den Phasen-Bezugsoszillator angeschlossen« Die Sekundärwicklung des Transformators 32 weist einen Mittelabgriff auf, der geerdet ist. Damit stehen zwei entsprechende, gegenphasige Bezugssignale an den Anschlußklemmen der Sekundärwicklung des Transformators zur Verfügung. Diese beiden Bezugssignale werden dem Phasendetektor 10 über den Schalter 30 ab- wechselnd zugeführt.

Mit Hilfe des nicht ge eicht en Phasenschiebers 24· kann die Phasenlage des Bezugssignals von Null bis 360° geändert werden. Der nicht geeichte Phasenschieber 24- wird so eingestellt, daß die beiden an den Ausgangsklemmen des Phasenschalters 26 abnehmbaren Bezugssignale mit den Phasenlagen 90° und 270° bezogen auf das IFarbhilfsträgersignal auftreten, welches über das Hochpaßfilter 12 bei dem unmittelbar auf den Horizontal-Synchronisierimpuls folgenden "Schwarz"-Pegel 36 auf der Unterseite der ersten Treppenstufe des Prüfsignals entsprechenden Bezugsbereich übertragen wird. Da das Ausgangssignal des Phasendetektors proportional dem Kosinus des Winkels der Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem Farbhilfsträgersignal ist, ist das Ausgangssignal des Phasendetektors Null, wenn die Phasenverschiebung zwischen dem Bezugssignal und dem Farbhilfsträgersignal 90° oder 270° beträgt. Dies trifft für den Bereich des Parbhilfsträgersignals zu, der dem Schwarzpegel entspricht. Tritt jedoch in dem Farbhilfsträgersignal eine Phasenverschiebung auf» so gibt der Phasendetektor

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ein Ausgangs-Meßsignal ab, dessen Spannung proportional dem Kosinus der jeweiligen Phasenverzerrung ist. Dieses Meßsignal, dessen Verlauf in Fig. 2A verdeutlicht ist, wird dann über einen Vertikal-Verstärker 38 den Vertikal-Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre 40 oder einer anderen Anzeigeeinrichtung zugeführt. Gleichzeitig wird an die Horizontal-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre von einem an diese Ablenkplatten über einen Horizontal-Verstärker 44 angeschlossenen Ablenkgenerator 4-2 her eine linear ansteigende Spannung bzw. eine Sägezahn-Ablenkspannung angelegt.

Es sei bemerkt, daß der Einfachheit wegen die jeweils eine Platte des jeweiligen Ablenk-Plattenpaars geerdet ist, daß aber auch Vertikal- und HoiLz ontal-Verstärker angewendet werden können, die an jeweils beide Platten jedes Ablenkplattenpaares Gegentakt-Ablenksignale anlegen. Der Ablenkoder Kippgenerator kann ein Triggergenerator 4-6 sein, dessen Eingang an den Ausgang des Vorverstärkers 14 angeschlossen ist und der durch die Horizontal-Synchronisierimpulse 19 <les Video-Prüfsignals 18 getriggert wird. Der Triggergenerator 46 braucht selbstverständlich nicht vorgesehen zu werden, wenn das Video-Prüfsignal ein stabiles , mi* einer Zeilenfrequenz von 15750 Hz periodisch auftretendes Signal ist, da in diesem Fall der Kippgenerator 42 als bei der Zeilenfrequenz frei laufender Generator ausgebildet sein kann.

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Das der Kathodenstrahlröhre zuzuführende, von dem Kippgenerator 42 erzeugte Austastsignal kann der bistabilen Kippstufe 34 über einen Kondensator 48 zugeführt werden. Dadurch wird diese Kippstufe während des jeweiligen Rücklaufbereichs der Zeilenablenkung getriggert. Dadurch wird der Phasenschalter 26 mit einer Frequenz von 7875 Hz umgeschaltet, da nämlich die bistabilde Kippstufe auf jedes zweite Kippsignal hin einen Ausgangsimpuls abgibt. Yon aufeinanderfolgenden Kipp- bzw. Ablenksignalen bewirkt das eine ein Umschalten der bistabilen Kippstufe von ihrem einen Zustand in ihren anderen Zustand und das nächstfolgende Kipp- bzw. Ablenksignal wieder eine Umschaltung in die Ausgangsstellung.

Wie aus 2¹Ig. 2A hervorgeht, werden auf dem Anzeigeschirm der.Kathodenstrahlröhre 40 zwei Strahlspuren 50 und 52 sichtbar. Diese Strahlspuren entsprechen den beiden gegenphasigen Meßsignalen, die am Ausgang des Phasendetektors 10 auf ein abwechselndes Umschalten des Phasenschalters 26 hin auftreten. Die dem Meßsignal zugehörige obere Strahlspur 50 wird dann geschrieben, wenn der Schalter 30 in der gezeigten 90°-Stellung steht; die dem betreffenden Meßsignal zugehörige untere Strahlspur 52 wird dann geschrieben, wenn der Schalter sich in der 270°-Stellung befindet. Die -Strahlspuren 50 und

ben, werden somit zu unterschiedlichen Zeitpunkten geschrien er- ■ scheinen jedoch auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre gleichzeitig. Der Grund hierfür liegt in der Nachleuchtdauer des in dem Anzeigeschirm enthaltenen Leuchtstoffes.

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be?

Wie aus Fig. 2B hervorgeht, 4tent der erste Meßschritt darin, den nicht geeichten Phasenschieber 24 in eine solche Stellung zu bringen, daß die Meßsignal-Leuchtspuren 50 und 52 mit ihren dem Schwarzpegel 36 des Prüfsignals 18 entsprechenden Bezugsbereichen 5^ auf der Kathodenstrahlröhre einander überlagern und koinzidieren. Der zweite Meßschritt besteht darin, den geeichten Phasenschieber 22 von seiner Ausgangs-Nullstellung aus in eine geeignete Stellung zwischen z.B. +15 und -15° einzustellen. Dadurch werden die Signal-Leuchtspuren 50 und 52 derart verschoben, daß die zu messenden ausgewählten Bereiche 56 koinzidieren, wie dies Fig. 2C veranschaulicht. Damit ist der dritte Treppen-Meßbereich 56 der Meßsignale 50 und 52 von dem Bezugsbereich 54- ausgehend in der Phase um einen Winkel verschoben, der proportional dem Wert X ist. Der Wert X bezeichnet dabei in vertikaler Richtung die Strecke, um welche die Meßsignal-Strahlspuren durch den geeichten Phasenschieber verschoben worden sind, um jeweils zu messende Bereiche in Deckung zu bringen. Der dem Wert X zugehörige Phasenverzerrungswinkel kann direkt von der Skala des geeichten Phasenschiebers 22 abgelesen werden, da dieser Phasenschieber zu Beginn der Messungen, d.h. bei koinzidierenden Bezugsbereichen 54-, in äer Nullstellung war. Es sei bemerkt, daß bei kleinem Winkel von etwa 15° oder bei kleineren Winkeln der Kosinus derartiger Winkel etwa linear proportional dem Wert des Winkels in Radianten ist.

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Ungenaugkeiten durch in den Meßsignalen und deren entsprechenden Strahlspuren 50 und 52 auftretende'Storsignale sind vermieden, da die beiden Bezugsbereiche 54- und die beiden Meßbereiche 56 derartiger Stör-Strahlspuren ohne weiteres in Deckung gebracht werden können. Die Breiten derartiger sich deckender Strahlspurbereiche sind stets . die gleichen. Mit einer Erhöhung der Verstärkung für Störsignale ist ferner eine Steigerung des Auflösungsvermögens verbunden, und zwar zufolge der Tatsache, daß der Abstand zwischen den Meßsignalen 50 und 52 um einen Faktor steigt, der dem Zweifachen der Verstärkung entspricht, während die Breite der Störsignale bei derartigen Signal-Strahlspuren um einen dem Verstärkungsfaktor entsprechenden Faktor steigt.

Die Phasenschieber 22 und 24 können zwischen das Hochpaßfilter 12 und den Phasendetektor 10 geschaltet werden, um anstelle des Bezugssignals das Farbhilfsträgersignal zu verschieben. Es kommt nämlich lediglich auf die relative Phasenlage dieser beiden Signale an, die zur Durchführung der Phasenverzerrungsmessung verschoben werden müssen. Anstelle' der der Klarheit wegen vereinfacht dargestellten Phasenschieber können auch andere Phasenschieber verwendet-werden.

Eine Vorrichtung zur Spannungs- oder Strommessung ist in Fig. 3 gezeigt. Diese Meßvorrichtung entspricht in einigen Punkten der in Fig. 1 gezeigten Phasenmeßvorrichtung, so daß

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lediglich die von der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei der Vorrichtung gemäß Fig. J abweichenden Einzelheiten beschrieben zu werden brauchen. Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung ist ein Phasenteilerverstarker 58 vorgesehen, der, wie gezeigt, durch einen Differential-Papaphasenverstärker gebildet sein kann. Dieser Verstärker 58 ist mit seinem einen Eingang an den Ausgang eines Vorverstärkers angeschlossen, der zur Aufnahme des jeweils zu messenden Eingangssignals dient. Der betreffende Eingang des Verstärkers 58 ist ferner an den Abgriff eines Potentiometers angeschlossen, dessen Enden an die positives und negatives Potential führenden Klemmen einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind. Mit Hilfe dieses Potentiometers wird der Gleichspannungspegel des jeweiligen Eingangssignals an dem betrachteten Eingang des Verstärkers 58 aus nachstehend noch näher ersichtlich werdenden Gründen auf Erdpotential eingestellt. Der andere Eingang des Paraphasenverstärkers 58 ist an den Abgriff eines zweiten Potentiometers 62 angeschlossen, das mit seinen Enden zwischen den positives Potential führenden Pol einer Gleichspannungsquelle und Erde geschaltet ist. Dieses zweite Potentiometer ist derart geeicht, daß der Spannungs- öder Stromwert des jeweils gemessenen Kennwertes direkt von der Skala des Potentiometers abgelesen werden kann.

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Der Paraphasen-Verstärker 58 "besitzt zwei Ausgänge , an denen gegenphasige Ausgangssignale auftreten. Von diesen Ausgängen ist abwechselnd jeweils einer über eine Phasen-Umsehaltanordnung 26' mit dem Eingang des Vertikal-Ver~ stärkers 38 verbunden. Die durch einen mechanischen Umschalter 30* veranschaulichte elektronische Umschaltanordnung des Phasenschalters wird durch das Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 34- betätigt. Diese Kippstufe kann k von dem Ausgangssignal eines Zähl-Triggergenerators 64 ge~ triggert werden, dessen Eingang an den Kippgenerator 42 angeschlossen ist. Der. Zähl-Triggergenerator 64- gibt nach Auftreten einer bestimmten Anzahl von Kippsignalen ein Ausgangs-Triggersignal ab, das eine wesentlich niedrigere Frequenz besitzt als das gerade gemessene Eingangssignal.

Zufolge der Wirkung des Phasenschalters 26' werden abwechselnd die dem Eingangssignal entsprechenden beiden gegenphasigen Meßsignale gleichen Verlaufs an die Vertikal- ' Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 40 angelegt. Die Frequenz, mit der diese Signale an die erwähnten Ablenkplatten angelegt werden, hängt von der Frequenz ab, mit der die Kippstufe 34 umgeschaltet wird. Wie aus Fig. -4A hervorgeht, führen die beiden Meßsignale zu entsprechenden Signal-Leuchtspuren 66 und 68 auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 40. Soll die maximale Spannungsamplitude des Eingangssignals gemessen werden, so werden die beiden Meßsignal-Leuchtspuren 66 und 68 durch ensprechende Einstellung

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des Potentiometers 60 in. vertikaler Richtung so verschoben, daß die Bezügsbereiche 70 der betreffenden Leuchtspuren koinzidieren, wie dies 3?ig. '4B verdeutlicht. Diese Bezugsbereiche können die Ruhe-Gleichspannungspegel der Signale darstellen, welche mit Hilfe des mit dem oberen Eingang des Paraphasen-Verstärkers 58 verbundenen Potentiometers 60 auf Erdpoi?ential eingestellt worden sind, da der untere Eingang des Verstärkers bei in seiner Ausgangsstellung befindlichem Potentiometer 62 ebenfalls auf Erdpotential liegt. Anschließend werden die ausgewählten Bereiche 72 der zu messenden Signalzüge 66 und 68 in vertikaler Richtung so eingestellt, daß die zu messenden Bereiche koinzidieren, wie dies Fig. 4C verdeutlicht. Dies erfolgt durch entsprechende Einstellung des Abgriffs des Potentiometers 62 von der durch die gestrichelte Linie dargestellten Ausgangsstellung ausgehend in die durch die ausgezogene Linie verdeutlichte Stellung. Zufolge der anfänglichen Einstellung des Potentiometerabgriffs, derart, daß an diesem zunächst Erdpotential herrscht, zeigt die Skala des geeichten Potentiometers 62 nunmehr direkt den Wert der Signalamplitude X eines gemessenen Bereiches des Signalzuges 66 an, da die an dem Potentiometerabgriff dieses Potentiometers liegende spannung X¹ in der Endeinstellung dieses Potentiometers proportional der betreffenden Signalamplitude ist.

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- Ί6 -■

Es sei bemerkt, daß auch in dem Fall, daß die Meßsignal*- züge 66 und 68 gemäß Fig. 4A, 4B und 4-C aufgrund von indem zu messenden Eingangssignal auftretenden Störsignalen verwaschen sind, kein Einfluß auf die Genauigkeit der Messung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Koinzidenz-Verfahrens auftritt. Bei diesem Koinzidenz-Verfahren werden zueinander phasenverschobene entsprechende Meßbereiche gleichen Verlaufs einander überlagert. Da beide Meßbereiche 72 dieselben Störkomponenten aufweisen, können sie ohne weiteres so überlagert werden, daß sie -miteinander koinzidieren. Dieser Vorteil ist ebenfalls bei dem anhand von Fig. 1 und 2 erläuterten Phasenmeßverfahren vorhanden. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen sind im übrigen Abweichungen des Signals, oder der horizontalen Bezugslinie, die als Bezugsmeßlinie dient, nicht ohne weiteres feststellbar. Derartige Signalabweichungen treten bei dem erfindungsgemäßen Koinzidenzverfahren deutlich hervor, da die jeweils gemessenen Signalbereiche sich auf eine derartige Signalwanderung hin aus ihrer Deckung heraus bewegen.

Aus vorstehendem dürfte klar geworden sein, daß gemäß der Erfindung das jeweils zu messende Signal zu Null gemacht wird, und zwar durch ein gleiches, jedoch invertiertes Signal. Dieses Null-Ausgleichsverfahren läßt sich mit großer Genauigkeit durchführen, da eine Kathodenstrahlröhre als Nullindikator benutzt wird.

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Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.

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Claims

P-at ent anspräche '

1. Vorrichtung zur Messung von Kennwerten wiederholt auftretender elektrischer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalgenerator (10 bis 16, 20,26; 14,16,26'$58) vorgesehen ist, der von einem zu messenden Signal zwei gegenphasige Meßsignale jeweils mit einer dem Kennwert des zu messenden Signals proportionalen Amplitude erzeugt, daß an den Ausgang des Signalgenerators (10 bis 16, 20, 26; 14,16,26',58) eine Anzeigeeinrichtung (40) angeschlossen ist, die den beiden Meßsignalen entsprechende Signalzüge mit; zeitlich zueinander ausgerichteten, jedoch entgegengesetzte Amplituden besitzenden entsprechenden Signalfeereichen gleichzeitig anzeigt, daß Einsteileinrichtungen (24;60) vorgesehen sind, durch deren Einstellung entsprechende Bezugsbereiche beider Meßsignale in Deckung bringbar sind, und daß Einstell-Meßeinrichtungen (22;62) vorgesehen sind, durch deren Einstellung zumindest einer der Signalzüge (50,52;66,68) in Amplitudenrichtung verschiebbar und mit seinen Signalbereichen mit den entsprechenden Signalbereichen des anderen Signalzuges (52,50;68,66) in Deckung bringbar ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (40) eine Kathodenstrahlröhre ist, die Vertikal-Ablenkeinriehtungen (38)> denen die beiden Meßsignale zugeführt werden, und Horizontal-Ablenkeinrichtungen (44), denen synchron mit jedem Meßsignal ein Stscndard-Kippsignal zugeführt wird, aufweist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (10 bis 16,20,26;14,16,26',58) eine Schaltanordnung (26;26') enthält, die synchron mit dem Kippsignal zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbar und damit zwei gegenphasige Meßsignale abzugeben imstande ist.

4. -Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (10 bis 16,20,26) zur Durchführung von Phasenmessungen eine Phasendetektorschaltung (10) enthält, die auf die Aufnahme eines modulierten Eingangssignals und eines nicht modulierten Bezugssignals gleicher Trägerfrequenz hin ein Ausgangssignal abgibt, dessen Amplitude proportional der jeweiligen Phasendifferenz zwischen dem Eingangssignal und dem Bezugssignal ist, und daß eine Umsehaltanordnung (26) vorgesehen ist, die für jedes abzugebende Ausgangssignal als Bezugssignal von zwei gegenphasigen Signalen jeweils erst das eine und dann das andere Signal auswählt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell-Meßeinrichtungen (22) einen geeichten Phasenschieber enthalten, durch dessen Einstellung die. Phasendifferenz zwischen den Bezugssignalen und einem ausgewählten Signalbereich des zu messenden Signals soweit herabsetzbar ist, daß die entsprechenden ausgewählten Bereiche der beiden Meßsignale koinzidieren und damit die Anfangsphasendifferenz ermittelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen (24) einen einstellbaren Phasenschieber enthalten, durch dessen bei in der Nullstellung befindlichem geeichten Phasenschieber (22) erfolgender Einstellung die Phasendifferenz zwischen den Bezugssignalbereichen der beiden Meßsignale auf Null herabsetzbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendetektorsehaltung (10) an eine Farbfernseh-Prüfsignale abgebende Signalquelle angeschlossen ist, deren abgegebene Signale . Chrominanzsignale sind,und daß als Bezugssignal ein unmoduliertes Farbhilfsträgersignal dient.

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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (14,16,26'58) zur Durchführung von Spannungs- oder Strommessungen einen zwei Eingänge und zwei gegenphasige Ausgangssignale liefernde Ausgänge besitzenden Verstärker (58) enthält, dessen einer Eingang zur Aufnahme der zu messenden Eingangssignale dient, und daß eine Umschalteinrichtung (26¹) vorgesehen ist, die abwechselnd die beiden Ausgänge des Verstärkers (58) mit den Vertikal-Ablenkeinrichtungen (38) der Anzeigeeinrichtung (40) verbindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (58) ein Paraphasen-Verstärker ist, der mit seinem zweiten Eingang an eine einstellbare Gleichspannungsquelle (62, +) angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell-Meßeinrichtungen (62) ein geeichtes Einstell-Widerstandspotentiometer (62) enthalten, das an den zweiten Eingang des Verstärkers (58) angeschlossen ist und an diesen jeweils eine bestimmte Gleichspannung anlegt, und daß das geeichte Potentiometer (62) so eingestellt ist, daß jeweils ausgewählte Bereiche der Meß-■ signale koinzidieren, deren dabei vorhandener Spannungsoder Stromwert auf der Skala des Potentiometers (62) ablesbar ist.

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