Устройство допускового контроля частоты

 

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники. Может быть использовано для допускового контроля собственной частоты колебательных контуров в режиме переходного процесса. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля. Устройство содержит преобразователь 1 контролируемой частоты, счетчики 3, 4, генератор 2 тактовой частоты, триггеры 6, 7, блок 8 регистратора , управляемый переключатель 5 кодов. Для достижения поставленной цели в устройство введены селектормультиплексор 9, элементы И 10, И, элемент ИЛИ 12, причем счетчик 4 выполнен реверсивным, образованы новые функциональные связи. При использовании усреднения по 10 периодам измеряемой частоты и работе с опорной частотой порядка 10 мГц в устройстве достигается абсолютная точность контроля периода до ±0,01 мкс. Наличие программированного переключателя 5 кодов позволяет менять пределы допуска , а также точность и программу измерения . 2 ил. § (Л К проюаммнону ycmfloucmiy /4 vj 4:; 4 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 G 01 К 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . д

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3757368/24-21 (22) 22.06.84 (46) 30.04.87. Бюл. У 16 (72) Н.М.Иванов (53) 621.317(088.8) (56) Шмендин В.M. Цифровые измерительные устройства. M.: Высшая школа, 1981 °

Авторское свидетельство СССР

У 194188, кл . G 01 R 23/ 10, 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к области цифровой измерительной техники. Может быть использовано для допускового контроля собственной частоты колебательных контуров в режиме переходного процесса. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля. Устройство содержит преобразователь 1 контролируемой частоты, счетчики 3, 4, генератор 2 тактовой частоты, триггеры 6, 7, блок 8 регистратора, управляемый переключатель

5 кодов. Для достижения поставленной цели в устройство введены селектормультиплексор 9, элементы И 10, 11, элемент ИЛИ 12, причем счетчик 4 выполнен реверсивным, образованы новые функциональные связи. При использовании усреднения по 10 периодам измеряемой частоты и работе с опорной частотой порядка 10 мГц в устройстве достигается абсолютная точность контроля периода до +0,01 мкс. Наличие программированного переключателя 5 кодов позволяет менять пределы допуска, а также точность и программу измерения. 2 ил. С:

1 13074

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для допускового контроля собственной частоты колебательных контуров в режиме переходного процесса.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля.

На фиг.l представлена функциональ- f0 ная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из преобразователя I контролируемой частоты, генератора 2 тактовой частоты„ первого 3 и второго 4 счетчиков, управляемого переключателя 5 кодов, KS-триггеров б и 7, блока 8 регистратора, селектора-мультиплексора 9, элементов И 10 и 1l элемента ИЛИ 12, входа 13 уста- 20 новки и выхода 14 регистратора 8.

Устройство содержит преобразователь I контролируемой частоты, выход которого соединен с счетным входом первого счетчика 3, генератор 2 тактовой частоты, два триггера 6 и 7, подключенные прямыми и инверсными выходами к блоку 8 регистратора, управляемый переключатель 5 кодов, подключенный выходами первой группы кодов к разрядным входам второго счетчика

4, объединенные входы сброса первого счетчика 3 и обоих триггеров 6 и 7, а также селектор-мультиплексор 9, два элемента И 10 и 11, элемент ИЛИ 35

12, причем второй счетчик 4 выполнен реверсивным, разрядные выходы первого счетчика 3 соединены с управляющими входами селектора-мультиплексора 9, информационные входы которого 40 соединены с выходами второй группы кодов управляемого переключателя 5 кодов, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом селекторамультиплексора 9, стробирующими вхо- 45 дами генератора 2 тактовой частоты и регистратора 8, а также с первым входом элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с BR-выходом второго счетчика 4 и S-входом второго тригге- 50 ра 7, а выход соединен с WR-входом второго счетчика 4, CR-выход которого соединен с S-входом первого триггера 6, а суммирующий и вычитающий счетные входы соединены соответст- 55 венно с выходами первого 10 и второго 11 элементов И, первые входы которых объединены и соединены с выходом

46 2 генератора 2 тактовой частоты, а вторые входы соответственно подключены к прямому и инверсному выходам второго триггера 7, при этом выход старшего разряда первого счетчика 3 соединен со стробирующим входом селектора-мультиплексора 9 и преобразователя ) контролируемой частоты.

Сущность изобретения заключается в измерении суммарной длительности, кратной заданному числу периодов, причем допуск по верхнему пределу частоты определяется двоичным числом, занесенном на разрядные входы реверсивного счетчика 4 перед измерением, а допуск по нижнему пределу частоты определяется вторым двоичным числом, записанном в дополнительном коде к заданной области допуска на разрядные вход,t того же счетчика. Это число записывается импульсом на BR-выходе (заем) счетчика 4 после считывания кода N, соответствующего верхней границе допуска. Заданная область допуска. лежит между появлением на BR- u CR-выходах (перенос) счет чика 4 импульсов "Заем" и "Перенос".

Смена кодов N, и Ы проходит на переключателе 5 кодов, управляемом огибающей, кратной измеряемому усредненному числу периодов на выходе селектора †мультиплексо.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 3 и триггеры 6 и 7 обнулены сигналом от программного управляющего устройства.

Счетчик 4 находится: в состоянии записи двоичного числа N<, соответствующего верхней границе допуска по частоте (см.область 1 фиг.2). С приходом сигнала измеряемой частоты на счетчик 3 поступают преобразованные в прямоугольную форму преобразователем 1 контролируемой частоты сигналы измеряемой частоты (см.область II фиг.2 а,б). С выхода разрядов счетчика 3 двоичные коды, соответствующие количеству принятых импульсов, поступают на управляющие входы мультиплексора 9, на информационные коммутируемые входы которого подано с переключателя 5 кодов двоичное число, определяющее количество периодов,при которых на инверсном выходе мультиплексора будет присутствовать лог.

"0" (см. область III фиг.2в). При этом счетчик 4 устанавливается в ре3 130 жим вычитания приходящих импульсов тактовой частоты из двоичного числа, . соответствующего количеству импульсов тактовой частоты, укладывающихся в и-периодах измеряемой частоты, когда ее значение соответствует нижней границе допуска. Число N< предварительно занесено от управляемого пе реключателя 5 кодов. Оно определяется состоянием лог. "1" на выходе сектора-мультиплексора 9. Это же состояние мультиплексора определяет режим записи счетчика 4 через элемент ИЛИ 12.

При состоянии лог. "0" на выходе мультиплексора управляемый переключатель устанавливает новое двоичное число N, дополнительное к количеству импульсов тактовой частоты, укладывающихся в области допуска íà и-периодов. Если контролируемая частота лежит в пределах допуска, то установленное число N полностью считается на BR-выходе счетчика 4, возникает сигнал Заем", который устанавливает триггер 7 в положение лог. "1" и одновременно через элемент ИЛИ 12 осуществляет запись в счетчик 4 кодового числа. Одновременно с этим триггер 7 переключает при помощи элементов И 10 и 11 вычитающий вход счет чика 4 на суммирующий и счет идет в сторону заполнения емкости счетчика

N от установленного на нем двоично2 го числа Nz т.е. на величину И вЂ” И (см.область III фиг.2, IV ж.з) .

7446 4

10 !

55

При этом, если измеряемая частота лежит в допуске сигнала, указанное выше состояние (триггер 6 в лог. "О", триггер 7 в лог. "1") сохраняется и после коммутаций, установленных на мультиплексоре 9 группой А длительности в и-периодов (состояние лог.

"0" на его выходе), блок регистра по возвращении мультиплексора 9 в состояние "1" индицирует указатель "Норма" (см.область IV фиг.2 в,л,к), а счетчик 4 устанавливается в состояние записи числа N<, вновь установ1! l 1 ленного на переключателе кодов 5 1 на выходе мультиплексора 9. Если измеряемая частота выше допуска, т.е.

N N,, где N„— количество импульсов тактовой частоты, укладывающихся

11 в измеряемых п-периодах, сигнал Заем" на BR-выходе счетчика 4 отсутствует и триггеры 6 и 7 остаются в исходном состоянии и после отсчета заданных и-периодов контролируемой частоты на блоке регистратора 8 включается указатель Выше .

Если же контролируется частота ниже допуска, т.е. Мк- 1 1, 1с — !а, то на CR-выходе счетчика 4 появляется импульс, устанавливающий и триггер 7 в положение лог."1". Состояние лог. "1" на прямых выходах обоих RSтриггеров расшифровывается логической схемой регистратора 8, как состояние "Ниже" и включается соответствующий указатель (см.область V фиг.2 е,л). При этом устройство может работать в двух режимах: измерение непрерывного сигнала, в котором количество измерений в заданное время определяется программным устройством, в этом случае счетчик 3 служит для синхронизации устройства и остановки после измерения для чтения индикации; измерение частоты следования импульсов в коротких радиосигналах, в этом случае счетчик 3 фиксирует количество периодов в радиоимпульсе (при измерении контуров и акустических преобразователей во время переходного процесса это соответствует их добротности), программное устройство синхронизирует сброс (установку в ноль) с началом измеряемого радиоимпульса. Так как генера— тор тактовой частоты имеет стробирующий вход, подача тактовой частоты осуществляется только на время и-пе риодов, т.е, на время непосредственного измерения, то, измеряя их количество двоично-десятичным счетчиком, можно получить непосредственный отсчет и-периодов в масштабе тактовой частоты и вычислить значение частоты.

Это дает возможность при срабатывании указателей регистратора "Ниже или "Выше" иметь количественную оценку отклонения от допуска. Кроме того, в устройстве предусмотрена возможность непрерывных измерений до получения сигнала Выше или "H e". С этой целью от указателя Норма отвоft II дится сигнал на выход 14 в программное устройство, обеспечивая автоматический режим начальной установки (пока измеряемый сигнал находится в допуске).

При использовании усреднения по

10 периодам измеряемой частоты и работе с опорной частотой порядка

10 мГц в устройстве достигается абфиг.2

Составитель Е.Минкин

Техред И.Попович Корректор Н.Король

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1631/48 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

5 13О74 солютная точность контроля периода до +0,01 мкс.

Наличие программированного переключателя 5 кодов позволяет менять пределы допуска, а также точность и программу измерения. формула изобретения

Устройство допускового контроля частоты, содержащее преобразователь контролируемой частоты, выход которого соединен со счетным входом перво— го счетчика, генератор тактовой частоты, два триггера, подключенных прямыми и инверсными выходами к блоку регистратора, управляемый переключатель кодов, подключенный выходами первой группы кодов к разрядным входам . 0 второго счетчика, объединенные входы сброса первого счетчика и обоих триггеров являются входами установки о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия, в него введены селектор-мультиплексор, два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик выполнен реверсивным, причем разрядные выходы первого счетчика соединены с управляющими входами селектора мультиплексора, информационные входы которого соединены с выходами второй группы кодов управляемого переключателя кодов, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом селектора-мультиплексора, стробирующими входами генератора тактовой частоты, и регистратора, а так- же с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с BR-выходом второго счетчика и S-входом второго триггера, а выход соединен с

WR-входом второго счетчика, CR-выход которого соединен с S-входом первого триггера, а суммирующий и вычитающий счетные входы соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых объединены и соединены с выходом генератора тактовой частоты, а вторые входы соответственно подключены к прямому и инверсному выходам второго триггера, при этом выход старшего разряда первого счетчика соединен со стробирующим входом селектора-мультиплексора и преобразователя контролируемой частоты.