DE946300C - Process for visualizing processes that change over time using an electron beam oscilloscope - Google Patents

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.Process for visualizing processes that change over time by means of Electron beam oscilloscope With electron beam oscilloscopes for visualization Two different deflection methods are common for sizes that change over time. Man can characterize them by the type of coordinate system on which they are based. The first method works with Cartesian, the second with polar coordinates.

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. The first method has the merit of providing a very clear picture of to deliver the temporal process to be examined. Its disadvantage is that The fact that in cases where the shape of the curve and the distance between two processes are observed should, such as B. with any echo measurements, either the waveform or the time interval is difficult to see. This is due to the fact that the Distraction time must be greater for processes occurring at irregular intervals than the presumed distance between the two processes and that the return time is large Percentage of the rise time of the time base voltage and it is possible it must be avoided that one or both of the processes to be observed in the Fall in the return time, nevertheless this cannot be avoid, just make it more or less likely.

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. This disadvantage does not occur when using the second method on; this is the representation of the process to be examined in polar coordinates less vivid; also is the effort for a cathode ray tube, which for Recording in polar coordinates is suitable, even more complicated and expensive as such for recording with Cartesian coordinates, it is also necessary Circuit effort much larger.

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. It is also a method of making things visible over time Processes become known by means of electron beam oscilloscope, with the back and forth Return of the electron beam - in order to avoid the result of the finite return time resulting Nachile - can be used equally for the curve display and at from which the deflection voltages are derived from one another.

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. According to the invention this method is improved in that the a pair of plates one of the measuring voltage superimposed square wave voltage and the other Plate pair a time deflection voltage obtained by integrating the square wave voltage is fed.

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. Since square-wave voltages with a high edge steepness can be generated, becomes a practical one due to the superposition of such a voltage with the measuring voltage Interrupted time diversion achieved because forward and backward travel according to the size of the square-wave voltage supplied to the pair of deflection pads at different levels and the transition from one writing height to the other in practically infinite takes a short time. By deriving the deflection voltage for the deflection in the direction of the time axis by integrating the square-wave voltage used inevitably results in a simple manner and with little technical effort Time-linear deflection voltage and phase-locked with the height shift for the second Plate pair.

Die Form, in der zeitlich veränderliche Vorgänge sichtbar gemacht werden, zeigt die Figur. The form in which processes that change over time are made visible the figure shows.

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. Therein I means the screen of the cathode ray tube with the z. B. in the direction of the arrow forward flow 2 and the return flow 4. The dotted lines Parts 3 and 5 correspond to the edges of the square wave voltage used.

Der zu messende Vorgang sei durch die Kurvenzüge 6 und 7 dargestellt. The process to be measured is represented by curves 6 and 7.

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. When it comes down to it, two or more processes must be combined to compare; it can be perceived as annoying that when the one of the to be compared Processes in the forward and the other in the reverse, the images because of the different writing direction mirror: are reproduced figuratively. in this case can with optical means, e.g. B. by attaching an erecting prism, the writing direction -Either the Vof- or the return are reversed for the viewer, so that the writing direction is the same for both forward and reverse seems to be.

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. In order to make an even more precise reading of time differences possible, can modulate time marks onto the electron beam in a manner which is also known per se will. They are expediently derived from this as integer multiples of the deflection frequency won. The distance between two frequency marks generated in this way then means in all cases a certain fraction of the generally known duration of a Inlet and / or return. In addition to the already mentioned advantage of increased reading accuracy for time differences, this circuit arrangement has the additional advantage of that any non-linearities in the rise or fall of the deflection voltage are not can extend more to the measurement accuracy.

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. Corresponding to the previously known oscilloscope method, if also only if there is a larger ratio to the duration of a round trip or round trip the timing is ambiguous, d. H. the time difference read off can with the known Procedure by a whole multiple of the pre- or

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.Circulation time be greater and in the case of the method according to the invention as well by a whole multiple of twice the lead or cycle time of the 'staircase curve to be taller. To eliminate this ambiguity, it is suggested to use a preferably to start electronically working counter with the help of the first process and the number of elapsed forwards and backwards or circulations up to the point of arrival of the staircase curve to count automatically.

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. In those cases where only a few revolutions are to be expected, it can be used in place of the counter a change in the type of time stamps are set, d. H. it can For example, the beam can be modulated during one revolution so that the drawn The curve appears dotted, the next with a short dash, the third with a long dash od. The like. In a corresponding manner, the height shift by a different Execution of the time stamps are replaced.

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. PATENT CLAIMS: I. Process for making visible changes over time Processes by means of electron beam oscilloscope, with the back and forth movement of the electron beam can be used equally for the curve display and in which the deflection voltages are derived from each other, characterized in that one pair of plates is one the measuring voltage superimposed square wave voltage and the other pair of plates one through Integration of the square wave voltage obtained time deflection voltage is supplied.

Claims (1)

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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the direction of forward or reverse with optical means in such a way returns it becomes that forward and backward seem to have the same writing direction. 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. 3. The method according to claims I and 2, characterized in that that the number of forwards and backwards or circulations between two processes is automatically counted. 4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entwederVor- und Rücklauf bzw. vorhandene Umläufe durch Marken verschiedener Form gekennzeichnet werden. 4. Process according to Claims I to 3, characterized in that that either forward and reverse or existing circulations by brands of different Shape to be marked. 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. Publications considered: German Patent Specifications No. 343 532, 853 612, 70I 895, 885 II8; Book "Time Bases" by Puckle, London, 1951, P. 324; Book by Klein, "Elektronstrahloszillographen" I, p. 20I.