Omówimy tutaj pierwsze krajowe urządzenia których sposób pomiaru i odczyt realizowany był w sposób cyfrowy a więc bazujący na cyfrowym zliczaniu impulsów lub przekształcaniu sygnałów analogowych w postać cyfrową.
Co było przedtem?
Urządzenia analogowe z odczytem pomiaru za pomocą wskaźnika wychyłowego, galwanometru lusterkowego, elektronowych wskaźników dostrojenia były znane elektronikom z branży profesjonalnej bardzo dobrze. Rozwijający się postęp techniki wymuszał dążenie do zwiększenia dokładności wykonywanych pomiarów. Analogowe urządzenia elektroniczne wynik reprezentowały za pomocą wskaźników wychyłowych, które z oczywistych względów mają ograniczoną dokładność odczytu.
Odmianą wskaźników wychyłowych były ustroje zawierające system luster i układ projekcyjny, który umożliwiał zwiększenie dokładności odczytu mierzonej wartości. Rozwiązanie to polegało na wielokrotnym odbiciu promienia światła i upraszczając, było tym samym co przedłużenie wskazówki klasycznego ustroju pomiarowego, przez co małe odchylenie ustroju, powodowało znaczne odchylenie końca wskazówki i dokładny odczyt na skali przyrządu.
Urządzenia wyższej klasy oparte o wyżej opisaną zasadę działania, były niezwykle kosztowne i stanowiły istny majstersztyk elektromechaniki.
Użycie lamp w aparaturze pomiarowej umożliwiło wykonanie wzmacniaczy o dużej rezystancji wejściowej i tym samym budowę urządzeń pomiarowych, które w mniejszym stopniu wpływały na mierzony układ.
Rozmaite urządzenia lampowe wykorzystywały jednak nadal wskaźniki wychyłowe, a konstrukcje oparte o mostki równoważone, czasami miały wbudowane elektronowe wskaźniki tzw. „magiczne oka” znane z odbiorników radiowych.
Pierwsze urządzenia cyfrowe
Powyższe metody miały jednak swoje ograniczenia, a w dobie rodzących się komputerów zaczęła pojawiać się potrzeba cyfrowej reprezentacji wyniku z możliwością przesłania go w sposób zrozumiały do komputera, i tak swoje początki miały pierwsze cyfrowe systemy pomiarowe. Pierwsze urządzenia cyfrowe wykonane były jeszcze w technice lampowej gdzie pojedyncze przerzutniki tworzące następnie łączniki cyfrowe, umożliwiały realizację liczników impulsów stosowanych np. w przemyśle jądrowym.
Szybko jednak opracowano do tego celu specjalizowane lampy zwane dekatronami, których konstrukcja upraszczała budowę cyfrowych urządzeń liczących (w tym maszyn cyfrowych), a często odczyt wyniku odbywał się bezpośrednio z samych dekatronów. Jednym z wczesnych liczników lampowych była konstrukcja opracowana przez ZOPAN, a był to licznik impulsów prawdopodobnie do zastosowań w pomiarach jądrowych. Przyrząd ten miał reprezentację wyniku zrealizowaną za pomocą neonowych wskaźników słupkowych.
Prawdziwą rewolucję stanowiło pojawienie się tranzystorów, gdyż układy liczące z nich zbudowane, były mniej energochłonne, bardziej niezawodne i umożliwiało większą integrację elektroniki.
Przedsiębiorstwami które opracowały tranzystorowe pomiarowe urządzenia cyfrowe były Zopan, Elpo i Polon.
Częstościomierze z ZOPANu
Prawdopodobnie seryjnie produkowanym częstościomierzem cyfrowym był model PFL4, gdzie cyfra 4 sugeruje, że miał on swoich poprzedników. Niestety widziany był on zaledwie raz w gąszczu internetu. zachował się natomiast jego opis w katalogu aparatury z tamtego okresu.
Kolejnym bardziej znanym, aczkolwiek praktycznie na wyginięciu był PFL16 oraz jego odmiana PFL16A, a także wersje PFL17 i PFL18.
PFL17 i PFL18 to nic innego jak uproszczone wersje bazowego PFL16, które pozbawione były odpowiednio jednej cyfry w przypadku PFL17 i dwóch cyfr w przypadku PFL18.
PFL16 był pierwszym częstościomierzem z charakterystyczną wyjmowaną wkładką wzmacniaczy wejściowych co było zapewne wzorowane na częstościomierzach produkowanych w tym okresie przez HP.
Warto dodać, że rozwiązanie z wyjmowaną wkładką wzmacniaczy przetrwało w późniejszych modelach PFL20, PFL21, PFL22 i PFL28A realizowanych już na scalonych układach TTL.
Producent oferował również do PFL16 dodatkowe wyposażenie w postaci cyfrowego dzielnika częstotliwości oraz przystawki preskalera działającej na zasadzie mieszacza heterodynowego.
Częstościomierze z Elpo
W podobnym okresie swoje konstrukcje opracowało Elpo, które wypuściło kilka typów tranzystorowych częstościomierzy cyfrowych o różnej rozdzielczości.
Były nimi C552 i C546 z wynikami wyświetlanymi za pomocą wyświetlaczy projekcyjnych. Bardziej znane C549 i C549A na lampach nixie były już konstrukcjami późniejszymi wykonanymi na układach TTL co widać na pierwszy rzut oka po znacznie mniejszych wymiarach zewnętrznych sprzętu.
Woltomierze i multimetry cyfrowe powstałe w Elpo
Elpo było praktycznie jedynym ośrodkiem, który zapoczątkował erę polskich woltomierzy cyfrowych.
Pierwszym z nich był opracowany w 1964 roku V523 z projekcyjnym wyświetlaczem czterocyfrowym.
Kolejny model o oznaczeniu V524 był opracowanym w roku 1968 woltomierzem napięcia stałego i miał wyświetlanie za pomocą wyświetlacza projekcyjnego 5 cyfr oraz jednego pola znakowego. Przyrząd ten był bazą do powstania póżniejszych modeli V527 i V529 o poprawionych parametrach i dołożonych dodatkowych funkcjach.
V526 nie był woltomierzem, ale była to przystawka do V524 umożliwiająca pomiar napięcia zmiennego.
V527 był to pierwszy multimetr z funkcją automatycznej zmiany zakresów pomiarowych. Umożliwiał pomiar napięcia stałego i rezystancji. Miernik posiadał wyświetlacz projekcyjny taki jak w V524
V529 był prawdopodobnie równolegle wprowadzony razem z V527 jednak zamiast automatycznej zmainy zakresu i pomiaru rezystancji, posiadał on funkcję pomiaru napięcia przemiennego. Zastosowano wyświetlacz projekcyjny o rozdzielczości takiej jak w V527 jednak znana jest wersja V529 sygnowana już jako Meratronik, co sugeruje późny egzemplarz urządzenia. W wersji tej wyświetlacze projekcyjne zastąpiono lampami nixie znanymi z póżniejszych modeli .
Prawdopodobnie w podobnym czasie lub nieco wcześniej niż V524 powstał również tranzystorowy miernik cyfrowy V552 umożliwiający pomiar napięcia stałego i rezystancji. Posiadał on wyświetlacz z lampami nixie sterowanymi za pomocą przekaźników, oraz lampy w układzie wzmacniacza wejściowego. Woltomierz ten stanowił prostszą alternatywę dla V524.
Kolejnymi przyrządami były mierniki cyfrowe zbudowane na układach TTL których linię zaczynał V530 na lampach nixie. V530 miał taką samą wielkość obudowy co częstościomierz C549 i powstał w podobnym okresie.
Podsumowanie
Częstościomierze i woltomierze cyfrowe w technice tranzystorowej powstały również w Unitrze ZRK Były to pojedyncze opracowania zewnętrznym wyglądem wzorowane na urządzeniach HP i Schlumberger.
Jak widać po ilości opracowań, urządzenia cyfrowe na początku ery tranzystorów, były konstrukcjami skomplikowanymi i zapewne bardzo kosztownymi. Dopiero masowe wprowadzenie cyfrowych układów TTL poskutkowało znaczącym wzrostem produkcji i opracowań sprzętu.
