DE946300C

DE946300C - Verfahren zur Sichtbarmachung zeitlich veraenderlicher Vorgaenge mittels Elektronenstrahloszillographen

Info

Publication number: DE946300C
Application number: DEG10723A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Leichter; Dr Guenter Pusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-01-14
Filing date: 1953-01-14
Publication date: 1956-07-26

Description

Verfahren zur Sichtbarmachung zeitlich veränderlidier Vorgänge mittels Elektronenstrahloszillographen Bei Elektronenstrahloszillographen für Sichtbarmachung zeitlich veränderlicher GröBen sind zwei verschiedene Ablenkverfahren üblich. Man kann sie durch die Art des ihnen zugrunde gelegten Koordinatensystems charakterisieren. Das erste Verfahren arbeitet mit kartesischen, das zweite mit Polar-Koordinaten.
Das erste Verfahren hat den Vorzug, ein sehr anschauliches Bild von dem zu untersuchenden zeitlichen Vorgang zu liefern. Sein Nachteil besteht in der Tatsache, daß in Fällen, wo Kurvenform und Abstand zweier Vorgänge beobachtet werden sollen, wie z. B. bei irgendwelchen Echomessungen, entweder die Kurvenform oder der zeitliche Abstand schwer zu erkennen sind. Dies liegt darin begründet, daß die Ablenkdauer bei in unregelmäßigen Abständen auftretenden Vorgängen größer sein muß als der mutmaßliche Abstand der beiden Vorgänge und daß die Rücklaufzeit einen großen Prozentsatz der Anstiegsdauer der Zeitablenkungsspannung beträgt und es möglichst vermieden werden muß, daß eine oder auch beide zu beobachtenden Vorgänge in die Rücklaufzeit hineinfallen, Trotzdem läßt sich dies nicht ver- meiden, sondern nur mehr oder weniger wahrscheinlich machen.
Bei Verwendung des zweiten Verfahrens tritt dieser Nachteil nicht auf; dafür ist die Darstellung des zu untersuchenden Vorgangs in Polar-Koordinaten weniger anschaulich; auch ist der Aufwand für eine Elektronenstrahlröhre, die für Aufzeichnung in Polar-Koordinaten geeignet ist, selbst komplizierter und teurer als eine solche für Aufzeichnung mit kartesischen Koordinaten, auch ist der nötige Schaltungsaufwand wesentlich größer.
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Sichtbarmachung zeitlich veränderllcher Vorgänge mittels Elektronenstrahloszillographen bekanntgeworden, bei dem Hin- und Rücklauf des Elektronenstrahls - zwecks Vermeidung der sich aus der endlichen Rücklaufzeit ergebenden Nachile - gleichwertig für die Kurvendarstellung benutzt werden und bei dem die Ablenkspannungen voneinander abgeleitet sind.
Erfindungsgemäß wird dieses Verfahren dadurch verbessert, daß dem einen Plattenpaar eine der Meßspannung überlagerte Rechteckspannung und dem anderen Plattenpaar eine durch Integration der Rechteckspannung gewonnene Zeitablenkspannung zugeführt wird.
Da sich Rechteckspannungen mit hoher Flankensteilheit erzeugen lassen, wird durch die Überlagerung einer solchen Spannung mit der Meßspannung eine praktisch unterbrochene Zeitablenkung erreicht, da Vor- und Rücklauf nach Maßgabe der Größe der dem Ablenkp}attenpaar zugeführten Rechteckspannung in verschiedener Höhe geschrieben werden und der Übergang von einer Schreibhöhe in die andere in praktisch unendlich kurzer Zeit erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Ableitung der Ablenkspannung für die Ablenkung in Richtung der Zeitachse mittels Integration der verwendeten Rechteckspannung ergibt sich auf einfache Weise und mit geringem technischem Aufwand eine zwangläufig zeitlineare und mit der Höhenverschiebung phasenstarre Ablenkspannung für das zweite Plattenpaar.
Die Form, in der zeitlich veränderliche Vorgänge sichtbar gemacht werden, zeigt die Figur.
Darin bedeutet I den Schirm der Elektronenstrahlröhre mit dem z. B. in Pfeilrichtung verlaufenden Vorlauf 2 und dem Rücklauf 4. Die punktiert gezeichneten Teile 3 und 5 entsprechen den Flanken der verwendeten Rechteckspannung.
Der zu messende Vorgang sei durch die Kurvenzüge 6 und 7 dargestellt.
Wenn es darauf ankommt, ewei oder mehrere Vorgänge miteinander zu vergleichen; kann es als störend empfunden werden, daß, wenn der eine der zu vergleichenden Vorgänge in den Vorlauf und der andere in den Rücklauf fällt, die Bilder wegen der verschiedenen Schreibrichtung spiegel: bildlich wiedergegeben sind. in diesem Falle kann mit optischen Mitteln, z. B. durch Anbringung eines Umkehrprismas, die Schreibrichtung -ent- -weder des Vof- oder des Rücklaufs für den Beschauer umgekehrt werden, so daß die Schreibrichtung sowohl für den Vor- als auch für den Rücklauf gleich zu sein scheint.
Um eine noch genauere Ablesung von Zeitunterschieden möglich zu machen, können dem Elekfronenstrahl in ebenfalls an sich bekannter Weise Zeitmarken aufmoduliert werden. Sie werden zweckmäßig als ganzzahlige Vielfache der Ablenkfrequenz aus dieser gewonnen. Der Abstand zweier auf diese Weise erzeugter Frequenzmarken bedeutet dann in allen Fällen einen bestimmten Bruchteil der im allgemeinen bekannten Dauer eines Ein- und/oder Rücklaufs. Neben dem bereits genannten Vorteil der erhöhten Ablesegenauigkeit für Zeitdifferenzen kommt bei dieser Schaltungsanordnung noch der Vorteil dazu, daß etwaige Nichtlinearitäten im Anstieg bzw. Abfall der Ablenkspannung sich nicht mehr auf die Meßgenauigkeit ausweiten können.
Entsprechend dem bisher bekannten Oszillographierverfahren, wenn auch erst bei einem größeßeren Verhältnis zur Dauer eines Hin- bzw. Umlaufs, wird die Zeitmessung mehrdeutig, d. h. der abgelesene Zeituntergchied kann bei dem bekannten Verfahren um ein ganzes Vielfaches der Vor- bzw.
Umlaufzeit größer sein und bei dem erfindungsgemäßen - Verfahren ebenfalls um ein ganzes Vielfaches der doppelten Vorlauf- bzw. Umlaufsdauer der ' Treppenkurve größer sein. Um diese Mehrdeutigkeit auszuschalten, wird vorgeschlagen, ein vorzugsweise elektronisch arbeitendes Zählwerk mit Hilfe des ersten Vorgangs in Gang zu setzen und die Zahl der bis zum Eintreffen abgelaufenen Vor- und Rückläufe bzw. Umläufe der Treppenkurve selbsttätig zu zählen.
In den Fällen, wo nur wenige Umläufe zu -erwarten sind, kann an Stelle des Zählwerks ein Wechsel in der Art der Zeitmarken gesetzt werden, d. h. es kann beispielsweise bei einem Umlauf der Strahl so moduliert werden, daß die gezeichnete Kurve punktiert erscheint, beim nächsten kurzgestrichelt, beim dritten langgestrichelt od. dgl. In entsprechender Weise kann auch die Höhenverschiebung durch eine unterschiedliche Ausführung der Zeitmarken ersetzt werden.
PATENTANSPRtJCHE: I. Verfahren zur Sichtbarmachung zeitlich veränderlicher Vorgänge mittels Elektronenstrahloszillographen, bei dem Hin- und Rücklauf des Elektronenstrahls gleichwertig für die Kurvendarstellung benutzt werden und bei dem die Ablenkspannungen voneinander abgeleitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen Plattenpaar eine der Meßspannung überlagerte Rechteckspannung und dem- anderen Plattenpaar eine durch Integration der Rechteckspannung gewonnene Zeitablenkspannung zugeführt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die-Richtung von Vor- oder Rücklauf mit optischen Mitteln derart umge- kehrt wird, daß Vor- und Rücklauf die gleiche Schreibrichtung aufzuweisen scheinen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zwischen zwei Vorgängen liegenden Vor- und Rückläufe bzw. Umläufe selbsttätig gezählt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entwederVor- und Rücklauf bzw. vorhandene Umläufe durch Marken verschiedener Form gekennzeichnet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 343 532, 853 612, 70I 895, 885 II8; Buch »Time Bases« von Puckle, London, 1951, S. 324; Buch von Klein, »Elektronstrahloszillographen« I, S. 20I.