Цифровой частотомер

 

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содержащий формирователь импульсов, последовательно соединенные первый ключ, первцй счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последовательно соединенные второй ключ, второй счетчик и второй селекторный блок, а также генератор опорн 1й час-; тоты и блок и последовательно соединенные делитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа, первый вход-второго ключа соединен с вторым выходом триггера временных интервалов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения мощности потребляемой энергии,.в него введены блок синхронизации, элемент задержки и формирователь задержанных импульсов , вход которого подключен к второму выходу триггера временных интервалов, первый выход .формирователя задержанных импульсов соединен с вторыми входами триггеравременных интервалов и второго селекгьрного блока, выход последнего соединен с вторым входе первого счетчика, третий вход которого подключен к второму выходу формирователя задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с вторым входом первого селекторного блока, четвертый выход фо1 ирователя задержанных .импульсов подключен к второму входу W второго счетчика, при этом выход . формирователя импульсов подключен к первому входу блока синхронизации , выход последнего соединен с ВТО1ЙЛМИ входами первого и второго ключей, причем второй вход блока синхронизации подключен к выходу генератора опорной частоты и входу, эле о 4 :о эр . мента задержки, выход последнего соединен с входом делителя. ND

(19) (И)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3352264/18-21 (22) 10.11.81 (46) 23.10.83. Вюл. Р 39 (72) A.A.Акимов, Ю.К.Живулин, В.И.Зубкин, A.È.ÈHøàêîâ, В.Ф.Лебедева и .И.A.Neäâåäêîâ . (53) 621.317(088.8) (.56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 194953, кл. G 01 R 23/10,14.07.65..

2. Авторское свидетельство СССР

9 215322, кл. G R 23/10,30.05.66. (54 )(57) ЦИФРОВОЯ ЧАСТОТОМЕР, содержащий формирователь импульсов, пос» ледовательно соединенные первый ключ, первый счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последовательно соединенные второй ключ, второй счетчик и второй селекторный блок, а также генератор опорнбй час- тоты и блок и последовательно соединенные делитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа, первый вход второго ключа соединен с вторым выходом триггера временных интервалов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения моь ности потребляемой энергии,.в него введены блок синхронизации, элемент задеряки и формирователь задержанных им- пульсов, вход которого подключен к второму выходу триггера временных интервалов, первый выход .Формирователя задержанных импульсов соединен с вторыми входами триггера. временных интервалов и второго селекъЬрного блока, выход последнего соединен с вторым входом первого счетчика, третий вход которого подключен к вто-. рому выходу формирователя задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с вторым входом первого селекторного блока, четвертый выход формирователя задержанных .импульсов подключен к второму входу второго счетчика, при этом выход . формирователя импульсов подключен к первому входу блока синхрониза- ции, выход последнего:соединен с вторыми входами первого и второго ключей, причем второй вход блока синхронизации подключен к выходу генератора опорной частоты и входу эде мента задержки, выход последнего соединен с входом делителя.

1049820

Изобретение относится к из лерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных системах непрерывного измерения частоты.

Известен двухканальный частотомер содержащий два счетчика одинаковой разрядности, формирователь импульсов, селектор с двумя парафазными выходами, управляющий двумя ключами два счетчика коррекции и логическун схему коррекции (1) .

Недостатками устройства являются низкая. надежность и повышенное потребление электроэнергии из-за аппаратурного удвоения .счетчиков и изза нерационального их использования по времени, так как после окончания счета, считывания кода и обнуления счетчик не используется для счета до начала нового цикла счета.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является полупроводниковый цифровой частотомер, который содержит формироватеЛь импульсов, последовательно соединенные первый ключ, первый счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последовательно соединенные второй ключ, второй счетчик и второй селекторный блок, а также фор лирователь эталонных импульсов, включавщий в себя генератор опорной частоты, послецовательно соединенные делитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа, первый вход второго ключа соединен с.вторым выходом триггера временных интервалов, входом первого селектор-, ного. блока и первой схемы сброса, выход которой соединен с вторым входом второго счетчика, первый выход триггера временных интервалов подключен к второму входу второго селекторного блока и входу второй схемы. сброса, выход которой соединен с вторым входом первого счетчика, при этом выход второго селекторного блока соединен с вторым входом регистратора, вторые входы первого и второго кличей подключены к выходам формирователя иглпульсов (2) .

Однако известное устройство имеет низкую надежность, большое энергопотребление и вес из-за удвоенного оборудования счетчиков и селекторных блоков.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий фбрмирователь импульсов, последовательно соединенные первый ключ, первый счетчик, первый селекторный блок и регистратор, последо10 го подключен к второму выходу триггера временных интервалов, первый вы -ход формирователя задержанных им15 пульсов соединен с вторыии входами.

65 вательно соединенные второй .клич, второй счетчик и второй селекторннй блок, а также генератор опорной частоты и последовательно соединенные делитель и триггер временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого клича, первый вход второго клича соединен с вторым выходом триггера временных интервалов, введены блок синхронизации, элемент задержки и формирователь" задержанных импульсов, вход кототриггера временных интервалов и второго селекторного блока, выход последнего соединен с вторым входом первого счетчика, третий вход которого подключен к второму выходу формирователя задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с. вторым входом первого селекторного блока, четвертый выход формирователя задержанных импульсов подключен к второму входу второго счетчика, при этом выход формирователя импульсов подключен к первому входу блока синхронизации, выход последнего соединен с вторыми входами первого и второго ключей, причем второй вход блока синхронизации подключен к выходу генератора опорной частоты и входу элемента задержки, выход последнего соединен с входом делителя.

На чертеже изображена блок-схема цифрового частотомера..

Цифровой частотомер содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 синхронизации, генератор 3 опорной частоты, первый и второй кличи 4 и 5, триггер 6 временных интервалов, делитель 7, элемент 8 задержки, первый счетчик 9, формирователь 10 задержанных импульсов, второй счетчик 11, первый селекторный блок 12, регистратор 13 и .второй селекторный блок 14..Устройство содержит последовательно соединенные первый клич 4, первый счетчик 9, первый селекторный блок 12 и регистратор 13, последовательно соединенные второй клич 5, второй счетчик 11 и второй селекторный блок 14, а также генератор 3 опорной частоты и последовательно соединенные делитель 7 и триггер 6 временных интервалов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа 4, первый вход второго ключа 5 соединен с вторым выходом триггера 6 временных интервалов, формирователь 10 эадержанйых импульсов, вход которого подключен к второму выходу триггера 6 временных интервалов, первый выход формирователя 10 задержанных импульсов соединен с

1049820 вторыми входами триггера б временных интервалов и второго селекторно. го блока 14, выход последнего соединен с вторым входом первого счетчика 9, третий вход которого подклю. чен к второму выходу формирователя

10 задержанных импульсов, третий выход последнего соединен с вторым входом первого селекторного блока

12, четвертый выход формирователя 10 задержанных импульсов подключен к второму входу второго счетчика 11, при этом выход формирователя 1 импульсов подкличен к первому входу блока 2 синхронизации, выход последнего соединен с вторыми входами перваго и второго кличей 4 и 5, причем второй вход блока 2 синхронизации подключен к выходу генератора 3 опор° ной частоты и входу элемента, 8,задержки, выход последнего соединен с входом делителя 7.

Цифровой частотоглер работает следующим образом.

Напряжение измеряемой частоты Р» поступает на формирователь 1 импуль сов, который вырабатывает импульсы измеряемой частоты с постоянной амплитудой и длительностью. В блоке

2 синхрониз ации производится синхрониэация импульсов измеряемой частоты импульсами Fo„ генератора 3 опорной частоты.

Синхронизированные импульсы измеряемой частоты поступают на первые входы первого 4 и второго 5 кличей. Поочередное отпирание первого

4 и второго 5 ключей производится с помощью триггера б временных интер-. валов. Время измерительного интервала, в течение которого производится формирование кода, пропорционального измеряемой частоте, определяется частотойР д генератора 3 опорной частоты и коэффициентом деления .делителя 7.

С помощью элемента 8 задержки обеспечивается сдвиг на время 1

2 ор от момента переключения триггера б . временных интервалов и ближайшего синхронизированного импульса Йзмеряемой частоты.

Пусть триггер б временных интервалов переключился в состояние "0". при этом первый ключ 4 закрыт,а вто рой ключ 5 открыт и импульсы измеряемой частоты поступают на вход второго счетчика 11. Одновременно с заполнением второго счетчика 11 производится формирование последовательности из четырех управляющих импульсов формирователем 10 задержанных импульсов. На третьем выходе формирователя 10 задержанных импульсов вырабатывается импульс опроса состояния первого счетчика 9 с помощью первого селекторного блока 12 и передача кода первого счетчтка 9 в регистратор 13. Затем вырабатывается на втором выходе формирователя

10 задержанных импульсов импульс сброса первого счетчика 9. По первому задержанному импульсу, выработанному на первом выходе формирователя

10 задержанных импульсов, производится опрос состояния второго счет10 чика 11 и передача его када в первый счетчик 9 с яомощьи второго селекторного блока 14. Одновременно первый задержанный импульс переключает триггер временного интервала в состояние

15 "1", приводящее к открыванию первого ключа 4 и закрывании второго клича

5. Таким образом, первый счетчик 9 подготовлен к продолжению цикла изме- . рения частоты, начатого вторым счет20 НКоМ 11

Переключение триггера 6 временного интервала по первому задержанному импульсу происходит только между импульсами измеряемой частоты. Пс

25 четвертому задержанному импульсу формирователя 10 задержанных импульсов производится сброс второго счетчика 11. Одновременно производится заполнение счетчика 9 до момента переключения триггера 6 временного интервала в состояние "0" по импульсу с выхода делителя 7. Затем цикл измерения повторяется.

Выработка управляющих импульсов формирователя 10 задержанных импульсов производится после окончания переходных процессов в первом счетчике 9 с учетом задержки.

Разрядность г1 второго счетчика 11 должна быть такова, чтобы его время

40 накопления д было не гленее суммарного времени переходных процессов в первом счетчике.9 и времени выраббтки и исполнения управляющих команд формирователя 10 задержанных

45 импульсов, т.е. 6 "-2 — ) l +—

1 и 1 оп . Г п при условии, что быстродействие устройства — 2 Род, а максимально измеряемая частота FÄn, = Fon. Обычно и

50 — в многоразрядныхсчетчиках.величи"оп ны одного порядка, поэтому разрядность второго счетчика много меньше разрядности первого счетчика. Эффективность аппаратурного сокрацения растет с увеличениегл быстродействия устройства и разрядности первого счетчика.

Аппаратурное сокращение приводит

60 к повышению надежности, снижению энергии потребления, массы и габаритов устройства. А паратурное сокращение произведено при сохранении режима непрерывного измерения прототи61 па.

1049820

Составитель В.Кашута

Редактор Н. Бобкова Техред Т.Маточка Корректор A. Зимокосов

Заказ 8410/42 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и

Кроме того, введение .синхронизации

Fx H о„, введение сдвига интервала

1 . ( на время . <, формирвоание синхрон.оп ных с » управляюгЮх импульсов onроса и сброса увеличивает точность измерения, так как исключается воэможность их совпадения с Fi . B известном частотомере совпадение со сбросом может приводить к ошибке измерений.