Устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения
Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для быстрого и точного измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения в uinpoKOM диапазоне значений измеряемой величины. Целью изобретения является расширение диапазона возможf ных значений измеряемой величины без снижения точности измерений. Для достижения этой цели в устройство вновь введены коммутатор 3 аналоговых сигналов , ключ 5, интегратор 6, счетчик 9 импульсов, 1щфроаналоговый преобразователь 10, компаратор 11 аналоговых сигналов, блок 13 управления, реверсивный счетчик 14 и второй элемент И 15. Кроме того, устройство содержит информационный вход 1, преобразователь 2 гастоты, формирователь 4 временных интервалов, опорный генератор 7, первый элемент И 8, вход 12 Пуск, информационный выход 16, выход 17 Знак лF, выход 18 Готов. Устройство обеспечивает линейное преобразоW вание величины отклонения частоты AF в число импульсов, где 4к - отклонение частоты от номинального значения . 2 ил. l/sr N9 О Сл
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН ц)) 4 G 01 R 23/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторСНОь У СвиДЕткльСтам Ь! 4 г. . к;
r:ò,fc
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3909935/24-21 (22) 10. 06. 85 (46) 15. 11. 86. Бюл. Р 42 (72) Н.К.Темкин (53) 62 1,3 17.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 808954, кл, G 0 1 R 23/02, 1978.
Авторское свидетельство СССР
В 356581, кл. (". Oi R 23/10, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОЗ
ОТ НОМИНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для быстрого и точного измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения в широком диапазоне значений измеряемой величины. Целью изобретения является расширение диапазона возмож„„ЯО„„1270715 А1 ных значений измеряемой величины без снижения точности измерений. Для достижения этой цели в устройство вновь введены коммутатор 3 аналоговых сигналов, ключ 5, интегратор 6, счетчик
9 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 10, компаратор 11 аналоговых сигналов, блок !3 управления, реверсивный счетчик 14 и второй элемент
И 15. Кроме того, устройство содержит информационный вход 1, преобразователь
2 частоты, формирователь 4 временных интервалов, опорный генератор 7, первый элемент И 8, вход 12 "Пуск", информационный выход 16, выход 17
"Знак > F", выход 18 "Готов™. Устрой- 1 ство обеспечивает линейное преобразование величины отклонения частоты
dl. в число импульсов, где 1 — откло- С нение частоты от номинального значения, 2 ил. Уу
1270715
Изобретение относится к измерительной технике °
Цель изобретения — расширение диапазона возможных значений измеряемой величины без снижения точности измерений.
На д1н1, 1 представлена функциональная схема устройства, Iia hiir. 2 — временные диы раммы, поясняющие работу ,устройства. 10
Устройство содержит инс11ормационный вход 1, преобразователь 2 частоты, коммутатор 3 аналоговых сигналов, формирователь 4 временных интервалов, ключ 5, интегратор 6, опорный гене- 15 ратор 7, первый элемент И 8„ счетчик
9 импульсов, цис11роаналоговы11 преобразователь 10, компаратор 11 аналогогых с1.гналов, вход 12 "Пуск", блок I3 управления, реверсивный счетчик 20
14, второй элемент И 15, Iixixxxopxxaux ный выход 16, выход 7 "31п1к AI"", 1 8 "ГOT0I3 °
Пнсзормационный вход 1 устройства соединен с первым входом преооразователя 2 частоты второй вход котоРOI О СОЕДН. !ЕII С ПЕР11ЬП1 ВЫХОДОМ ОПОР но о 1енератора 7, третий выход которого соед1111е11 е первым входом перного элемента И 8, при этом выход преобразователя 2 частоты подключен к первому входу коммутатора 3 аналоговых сигналов, второй вхоц которого соеди 1с11 с вторым выходом опорного генератора 7, третий вход соединен с первым выходоМ блока 13 управления, а выход соединен с информаxIoxIx1ым входом формирователя 4 временных интервалов, вход "Сброс" которого объединен с входами "Сброс" ин- щ
rex"paxopa 6 и счетчика 9 импульсов и подключен к второму входу бпока
13 управления, а выход соединен с че;вертым входом блока 13 управления и с управляющим входом ключа 5„ ц вход -<оторого подключен к источнику эталонного напряжения, а выход соедгпсен с первым входом интегратора 6, выход которого подключен к аналого-. вому Входу цифроаналогового преобразователя 10, выход которого. соединен с вторым входом компаратора 11 аналоговьтх сигналов, первый вход которого под1слючен к источии1с j эталОННО
ГО 11апряження x ВыхОд соединен с у третьим входом блока 13 управления и с третьим входом первого элемента
И 8, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 13 управления, а выход соединен с счетными входами реверсивного счетчика 14 и счетчика 9 импульсов, выходы разрядов которого подкл1очены к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 10, при этом вход "Направление счета" реверсивного счетчика подключен к четвертому выходу блока 13 управления, пятыи выход которого соединен с входом "Сброс" реверсивного счетчика 14, выходы разрядов которого подключены к входам второго элемента И 15 и к информационному выходу устройства, а выход второго элемента
И 15 соединен с вторым входом блока
13 управления, первый вход которого подключен к входу 12 "Пуск", шестой выход соединен с выходом 17 "Знак Г", а се11ьмой выход соединен с выходом 18 "Готов" устройства.
Устройство работает следующим образом.
На вход 1 устройства поступает сигнал с частотой .Г = fxöx,o, + ЛР, ГДЕ 1 Р— отклонение частоты от номинального значения, подлежащее измерению. Этот сигнал поступает на первый вход преобразователя 2 частоты, на второй вход которого поступает сигнал от опорного генератора 7 с частотой Е„- = Л1,0„, + Г„. С выхода преобразователя снимается сигнал с разностной частотой F + IIF, который поступает на первый вход коммутатора
3, На второй вход коммутатора с опорного генератора 7 поступает сигнал с частотой 1" . После подачи на вход
12 "Пуск" сигнала (см. фиг. 2) блоком управления на втором и пятом выходах формируются сигналы "Сброс", которые сбрасывают в ноль счетчики 9 и 14 устанавливают формирователь 4 в исходное состояние, сбрасывают в ноль. интегратор 6. На первом выходе блока управления появляется логическая "1" и на выход коммутатора 3 начинают проходить сигналы с частотой Го . На четвертом выходе блока управления появляется логическая "1", что обеспечивает включение реверсивного счетчика в режим сложения, Сигнал с частотой F поступает на первый вход формирователя 4 и на его выходе возникает положительный импульс дли1 тельностью Т = — — который посту-ь р, о
)) Инт
Пэт
Kl0
Пэт
))инт„
3 12707 пает на управляющий вход ключа 5 и на время Т, обеспечивает подачу на первый вход интегратора 6 напряжения
Ug, На выходе интегратора возникает пилообразное напряжение, которое в момент окончания импульса длительностью Т„ имеет значение
t0 где К вЂ” коэффициент пропорциональности.
После окончания импульса ключ закрывается и интегратор переходит в режим хранения ° т5
После окончания интервала Т (см.. фиг. 2) элемент И 8 открывается, счетчик 9 начинает заполняться и на выходе ЦАП 10 формируется .напряжение
11 = 1)и . И, которое поступает на 2р аыхо Ит т. компаратор il, В момент равенства
U и U компаратор срабатывает и
Ьыхо закрывает первый элемент И 8.
На счетчик 9 и реверсивный счетчик 14 проходит N, импульсов, причем 25
После первого срабатывания компаратора происходит повторный запуск устройства с тем отличием, что при этом реверсивный счетчик не сбрасывается в ноль и работает в режиме вычитания, а коммутатор 3 пропуска35 ет на свой выход сигнал с частотой
Ео — 1 °
-- Поэтому на этом такте работы устройства в реверсивный счетчик поступает N импульсов, причем
1)эт
КТ,, 1
Если 1 = — — — — N > N . Поэто
F
Остающееся после этого в счетчике
14 число д)1=)) -ь) =- т — (1т -(F - F)j = — — др (1) U паэт
1 К о 0 К
1
Если Т = — — —,— N < N и ос.таF +nF о
15 4 ющееся в счетчике 14 к концу второго такта число N=N -N =- — - F -(F + 4) )) = — — -pF (2)
1) эт ., Uar о y 0 о
После второго срабатывания компаратора (см. фиг. 2) в блоке 13 управления формируется сигнал "Готов", который поступает на выход 18 устройства. На выходе 17 при этом имеется сигнал, логический уровень которого характеризует знак величины отклонения.
Из-.соотношений (1) и (2) видно, что устройство обеспечивает линейное преобразование величины отклонения частоты,а Р в число импульсов.
Формула изобретения устройство для измерения отклонения частоты электрических сигналов от номинального значения, содержащее опорный генератор, преобразователь частоты, формирователь временных интервалов и первый элемент И, первый вход которого соединен с третьим выходом опорного генератора, первый выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона возможных значений измеряемой величины без снижения точности измерений, в него введены коммутатор аналоговых сигналов, ключ, интегратор, счетчик импульсов,, цифроаналоговый преобразователь, компаратор аналоговых сигналов, реверсивный счетчик импульсов,второй элемент И и блок управления при этом выход преобразователя частоты подключен к первому входу коммута" тора аналоговых сигналов, второй вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора, третий вход соедипен с первым выходом блока управления, а выход соединен с информационным входом формирователя временных интервалов, вход "Сброс" котороrî объединен с входами "Сброс" интегратора и счетчика импульсов и подключен к второму выходу блока управления, а выход соединен с четвертым входом блока управления и с управляющим входом ключа, вход кото.
8х f2
bBHIBIiIIUIIIIUUltlllHEIREll NIBU3Lq
&2И
Вх5 88 и /, !!
Корректор И.Шароши
Подписное
Редактор Н. Киштулинец Техред. И. Попович
Заказ б?39/48 Тираж 728
ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская нгб., д. 4/5. аб
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, $ ï. Проектная, 5 1270715 Ь рого подключен к источнику эталонного рядов которого подключены к цифровонапряжения, а выход соединен с вхо- му входу цифроаналогового преобразо-! дом интегратора, выход которого под- вателя, прй этом вход. "Направление ключен к аналоговому входу цифро- счета" реверсивного счетчика подклюаналогового преобразователя, выход > чен к четвертому выходу блока управкоторого соединен с первым входом ления, пятый выход которого соединен компаратора аналоговых сигцалов, .вто- с входом "Сброс" реверсивного счетчирой вход которого подключен к источ- ка, выходы разрядов которого подклюнику эталонного напряжения, а выход чены ко входам второго элемента И и соединен с третьим входом блока,уп- 1О к информационному выходу устройства, равнения.и с третьим входом первого, а выход второго элемента И соединен элемента И„ второй вход которого под- с вторым входом блока управления, ключен к третьему выходу блока управ- первый вход которого подключен к ленин, а выход соединен с счетными входу "Пуск", шестой. выход соединен входами реверсивного счетчика импуль- 1g с выходом "Знак ЬF,а седьмой выход сов и счетчика импульсов выходы раз- соединен с выходом"Готов" устройства.
