Способ измерения отношения частот двух сигналов

 

Изобретение относится к измерительно-информационной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия . Из обоих электрических сигналов формируются импульсные последовательности первой f( и второй fj частот. Счет импульсов обеих частот начинают по приходе ближайших по сле момента tg начала измерения импульсов t и tf, соответственно частот f-, -и f . При равенстве одного из подсчитываемых количеств импульсов частот f, и f числу N-1 (момент tp), где N - некоторое заданное число, с чет импульсов частот завершают по приходе ближайших после момента tp импульсов t. и t .„ частот fj и f 2 , Повторяющих порядок следования импульсов t . Указанная цель достигается за счет формирования начала измеряемого интервала в произвольный момент времени , а конца - по приходе ближайших импульсов, повторяющих порядок поступления первых подсчитанных импульсов . Так, вьшгрьш в быстродействии, например, при равен длительности примерно 47 периодов большей частоты. 2 ил. С р (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

242844 А 1 (19) (!1) (5)) 4 С 01 К 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕГО(Р Я

13, 13

ИКАЛИ()Т6А

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3763972/24-21 (22) 04.07.84 (46) 07.07 ° 86. Бюл. Р 25. (72) Л.Ы. Замиховский, С.П. Коваль.чук и В.П. Цемик (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 788018, кл. G 01 R 23/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1(- 883776, кл. С 01 R 23/02, 1980. (54) СПОСОБ ИЗЫЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ДВУХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительно-информационной технике. Цель изобретения — повышение быстродействия. Из обоих электрических сигналов формируются импульсные последовательности первой f и второй Ю, частот.

Счет импульсов обеих частот начинают по приходе ближайших после момента начала измерения импульсов t„ и н, соответственно частот f u f . При равенстве одного из подсчитываемых количеств импульсов частот f(и f числу N-1 (момент t ), где N — некоторое заданное число, счет импульсов частот завершают по приходе ближайших после момента tp импульсов t« и

t <, частот f(и f, повторяющих по; рядок следования импульсов t1, и t

f 2

Указанная цель достигается за счет формирования начала измеряемого интервала в произвольный момент времени, а конца — по приходе ближайших импульсов, повторяющих порядок поступления первых подсчитанныхимпульсов. Так, выигрыш в быстродействии, например, при N=450 равен длительности примерно 47 периодов большей частоты. 2 ил.

1242844

Изобретение относится к измерительно-информационной технике и может быть использовано для измерения отношения частот, периода и частоты электрических сигналов. 5

Цель изобретения - повышение быст-, родействия путем формирования канала измерительного интервала в произвольный момент времени, а конца — по приходе ближайших импульсов, повторяющих 1О порядок поступления первых подсчитанных импульсов. На фиг. 1 и 2 представлены временные диаграммы, соответствующие импульсным последовательностям частот

f1 и f„

Измерение отношения частот двух сигналов по предлагаемому способу производится следующим образом.

Из обоих электрических сигналов рб формируются импульсные последовательггости первой f и второй Е7 частот.

1 .Счет импульсов обеих частот начинают по приходу ближайших после момента начала измерения импульсов t«, и н2 " 2Ь ,соответственно частот Е и Й2 . При .равенстве одцого из подсчитываемых кохшчеств импульсов частот Й1 и Й7 числу N-1 (момент t<), где N — некоторое:заданное число, счет импульсов Зо обеих частот завершают по приходе ближайших после момента tp импульсов и Ск частот f1 и f2 » повторя

К, к2 . ющих порядок следова.-шя импульсов t„

1!

«2 35

В зависимости от порядка следова- ния первых подсчитанных импульсов 1«1 и tH возможны два варианта формироваН2 ния начала и конца интервала счета импульсов: когда первым после момен40 та t следует импульс t11 (этот вао 2 риант представлен временгъми диаграммами на фиг. 1), тогда интервал счета

Т, начинается по приходе импульса завершается — по приходе импульHf 45 са ск,, а его длительность равна Т>1,— времени прохождения N целых перио дов f1, когда первым после момента следует импульс t11 (этот вариант

i представлен временными диаграммами на фиг. 2), тогда интервал счета Тс2

50 начинается по приходе импульса завершается — по приходе импульса а его дггчтельность равна Тг1 времени прохождения N целых перйодов частоты f

Таким образом, по окоггчагши счета импульсов в общем случает справедливо выражение

N, Nz

f1 я,т1 = и,т

1 где Т

fg

1 и Т = — длительность периодов

7. частот f u

Считая одну из частот, например частоту f образцовой, а другую частоту f2 — измеряемой, можно определить. частоту и период неизвестной частоты: К, =/Т,, — Т„,/= „ гДе А1:гг и Л „2 — погРешности фоРми2 рования соответственно начала и конца интервала Тгг

Во втором случае (фиг, 2) абсолютная погрешность квантования определяется выражением

» »». /cc, »»,/ =/л»»» л "»,/ где 5 и 6t — погрешности формирован, r1 ния соотвественно начала и конца интервала

T 111 °

Из временных диаграмм фиг, 1 и 2 видно, что в общем случае (/ н, )вакс d «2 макс "e вакс (Т ) = (ЬС ) 1, если Е >

1 (d" к2)„„„ñ если f .1

2 и тогда

ЛК =Ак

11лакс 7 л1а кс

1 ,если Е,оЕ

1 ,если f.cE

f = —,f Т = -Т

N2 N1 7. N 1 2, N

1 2

»

Может быть проведена оценка максимального значения относительной погрешности квантования 3„ „, присущей ллarc данному методу. Для этого первоначально находим максимальное значение абсолютной погрешности квантования к.лuacВ первом случае (фиг. 1) абсолютная погрешность квантования dK,oïðåделя е тг я выр аже гг иегг

1242844. где. го или

1 если Й,7 Е к!

3 х.макс

1 если f < f

2 г5

1 к.максТс и Тс

Относительная погрешность кванто1 вания S определяется, выражених макс ем

I ит 1 макс ,1 г х макс

А мак, если f< c Й, Так как число импульсов большей частоты, зафиксированное по окончании счета, пе может быть меньше заданного числа N, как и в известном способе.

Сравним быстродействие предлагае- 25 мого и известного способов. Из временных диаграмм, представленных на фиг. 1 и 2, следует, что наихудшим с точки зрения обеспечения быстродействия для данного способа является случай, характеризующийся диаграммами. фиг. 2. При этом время одного измере-. ния Тг, по предлагаемому способу будет:

Т„=, + Т, + Ь „

35 рде Т вЂ” время одновременного счета импульсов обеих частот;

ht, = t -t„ — задержка момента начала счета относительно мо- со г4ен,T.а о — задержка момента окончат rz ния счета относительно момента t<

N 1 45

Учитывая, что Т,, = - —, где— кЫ 8 период большей из измеряемых частот, а значеиияд „ ил ограничены длительностью одного периода меньшей из измеряемых частот Г„,, запишем выраже-50 ние для определения максимальной длительности одного измерения по предлагаемому способу:

2 N

Т вЂ” — + 55 гг х макс f<

В известном способе, длительность одного измерения определяется выражением

Тг — й1 + 6t + ht + Тс + Т ггпу Я С, ск к задержка момента начала предварительного счета относительно момента, начала измерения; задержка момента начала повторного счета относительно момента прекращения предварительного счета (момента равенства одного иэ подсчитываемых количеств импульсов первому заданному числу N(); — задержка момента окон3 чания повторного счета относительно момента равенства подсчитываемого количества импульсов большей частоты второму заданному числу И2, — длительности интервалов соответственно предварительного и повторного счетов.

Таким образом, выигрыш в быстродействии, например, при N2=450 равен длительности примерно 47 периодов большей частоты.

Формула изобретения

Способ измерения отношения частот двух сигналов, основанный на подсчете импульсов обеих частот, определении момента t равенства какого-лиР бо из количеств подсчитанных импульсов заранее заданной величине и определении результата измерения как отношения количеств подсчитанных им пульсов обеих частот, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, запоминают очередность следования первых из подсчитанных импульсов обеих частот и завершают счет при поступлении ближайших после момента t импульсов . обеих частот, повторяющих очередность следования первых из подсчитанных импульсов..1 242844

1 I

1 1зйм и нг1н

tp 6a Й1 1

° УСоставитель В. Латышев

Техред О.Сопко Корректор М. Шароши

Редактор А. Козориз

Заказ 3698/42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4