Частотомер-периодомер

 

Изобретение предназначено для повышения точности измерений. Частотомер-периодомер содержит счетно-формирующее устройство 2, временной селектор 3 и формирователь 5 временного интервала. В устройство введены триггер 6 перезаписи, конъюнктор 7, конъюнктор-формирователь 1, реверсивный счетчик 4 и дан пример конкретного выполнения счетно-формирующего устройства 2. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (/) (иг. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 R 23/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ от

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984152/24-21 (22) 02.12,85 (46) 15.09.87. Вюл, М 34 (72) А.В. Ходаков и В.H. Литвяков (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1308921, кл. С 01 R 23/10,,21.07.86.

„„SU„„1 37800 A i (54) ЧАСТОТОМЕР-ПЕРИОДОЖР (57) Изобретение предназначено для повьппения точности измерений. Частотомер-периодомер содержит счетно-формирующее устройство 2, временной селектор 3 и формирователь 5 временного интервала. В устройство введены триггер 6 перезаписи, конъюнктор 7, коньюнктор-формирователь 1, реверсивный счетчик 4 и дан пример конкретного выполнения счетно-формирующего устройства 2. 1 з.п. ф-лы, 5 ил, 1337800

35

45

55

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения частоты и периода электрического сигнала.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена структурная схема частотомера-периодомера; на фиг. 2 и 3 — структурная схема соответственно формирователя временного интервала и счетно-формирующего устройства; на фиг. 4 и 5 — временные диаграммы работы соответственно счетно-формирующего устройства и частотомера-периодомера.

Частотомер-периодомер содержит конъюнктор-формирователь 1, счетноформирующее устройство (СФУ) 2, временной селектор 5, реверсивный счетчик (PC) 4, формирователь 5 временного интервала (ФВИ), триггер 6 переписи и конъюнктор 7.

Выход конъюнктора-формирователя подключен к входу 8 адреса переписи

СФУ 2. Выход 9 импульса обратного счета СФУ 2 объединен с входом коньюнктора 7 и синхровходом триггера 6 переписи, выход которого объединен с входом 1О разрешения переписи СФУ 2, входом конъюнктора-формирователя 1 и вторым входом коньюнктора 7. Выход последнего подключен к вычитающему входу 11 PC 4, Шина 12 входных частот соединена с входом временного селектора З,вход

13 которого соединен с выходом ФВИ 5.

Выход 14 четвертого адресного разряда

СФУ 2 подключен к второму входу коньюнктора-формирователя 1 ° Выход 15

ФВИ 5 соединен с входом сброса триггера 6 переписи. Выход временного селектора 3 соединен с суммирующим входом 16 PC 4 ° Информационный вход сброса триггера 6 переписи объединен с выходом 17 переполнения при вычитании PC 4, выход 18 переполнения при суммировании которого объединен с входом 19 разрешения счета СФУ 2.

Выход СФУ 2 подключен к выходу 20 эталонных частот, а инверсный выход

21 — к входу 22 ФВИ 5, синхровход которого соединен с шиной 23 входного периода, В процессе работы в режиме частотомера на вход 12 подается измеряемая частота, а вход 23 соединяется с выходом 20. В режиме периодомера измеряемый период подается «а вход 23, а вход 12 соединяется с выходом 20, Частотомер-периодомер работает следующим образом.

Генератор 24 эталонных импульсов (ГЭИ) с встроенным двоично-пятиричным счетчиком формирует на выходах 25, 26 и 27 импульсы, обеспечивающие синхронизацию СФУ 2 и совместную работу триггеров 28 и 29 привязки синхронного импульса с входа 19 СФУ 2 к импульсам с выхода счетчика 30 адреса, а также счетчика 30 адреса совместно с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 31, счетчиком 32 числа и триггерами 33 и 34 анализатора переполнения СФУ 2.

При отсутствии импульсов на входе

19 дизъюнктор 35 закрыт, триггеры 33 и 34 находятся в состоянии "1" и информация из ОЗУ 31 выбирается по каждому адресу из последовательно перебираемых счетчиков 30 адреса, записывается в счетчик 32 числа и переписывается в ОЗУ 31 по тому же адресу.

Если на выходе формирователя 36 периода индикации присутствует уровень

"1", то динамический индикатор 37 визуализирует информацию, хранящуюся в

ОЗУ 31. По окончании периода индикации триггеры 38 и 39 устанавливаются в состояние "0" и формируют на входе

40 сброса счетчика 32 числа сигнал сброса продолжительностью в один период пересчета счетчика 30 адреса, обеспечивая обнуление счетчика 32 числа и по всем адресам ОЗУ 31. По окончании сигнала сброса по входу 22

ФВИ 5 переводится в режим ожидания импульса начала временного интервала по входу 23 и по приходу импульсов по входу 23 формирует положительный уровень временного интервала на входе

13 временного селектора 3, через который поступают импульсы входной частоты, делятся на PC 4 в режиме сложения и по его переполнении поступают на вход 19 СФУ 2, синхронизируются с помощью триггеров 28 и 29 и привязанные по времени к моменту переполнения счетчика 30 адреса через конъюнктор

35 переводят триггер 33 в состояние

"О", обеспечивая добавление единицы к содержимому счетчика 32 числа н

ОЗУ 31 по начальному адресу. Переполкение счетчика 32 числа с. содержимым начального адреса ОЗУ 31 вызовет под!

Л 133 тнерждение состояния "0" по D-входу триггера 33, задержку на такт этого состояния в триггере 34 и добавление единицы к содержимому по следующему адресу ОЗУ 31. Аналогично формируется продвижение сигнала переполнения и н последующие адреса ОЗУ 31.

По приходу второго импульса по входу 23 ФВИ 5 формирует уровень "0" на выходе 13 и уровень "1" на выходе 15.

Первый из импульсов с выхода 9 переводит триггер 6 переписи в состояние

"1" и подключает через конъюнктор 7 импульсы с периодом переполнения счетчика 30 адреса (по входу 9) к входу вычитания PC 4 и входу дизъюнктора 35 (через конъюнктор-формирователь 1). В режиме переписи происходит одновременное уменьшение содержимого в PC 4 и увеличение содержимого в ОЗУ 31 начиная с адреса, определяемого конъюнктором-формирователем 1. При обнулении PC 4 на выходе 17 появляется положительный импульс, который обеспечивает изменение состояния триггера 6 переписи, при этом режим переписи заканчивается и устройство переходит в режим индикации результата. Таким об— разом, по окончании .периода переписи в ОЗУ 31 будут храниться (и индициронаться), как старшие разряды числа импульсов прошедших временной селектор

3 и зафиксированные непосредственное н ОЗУ 31, так и младшие разряды, зафиксированные н PC 4 и переписанные в режиме переписи н ОЗУ 31.

В счетно-формирующем устройстве (фиг. 3) адреса ОЗУ 31 распределены следующим образом: 0...3 — для счета эталонного времени, 4...7 — для старших разрядов результата счета импульсон заполнения временного интервала, 8...9 — для младших разрядов результата счета импульсов заполнения нременног1 интервала. В динамическом индикаторе 37 н этом случае визуализируется результат измерения в следующем порядке адресов: 7, 6, 5, 4, 9, 8 н порядке от старших к младшим разрядам. Переключателем 41 мультилексор -42 настраивается на выдачу по выходу 20 импульсон с периодом, необходимым цня получения заданной точности измерения. При опорной частоте в ГЭИ 24 5 МГц и отмеченном выделении адрес1 н ОЗУ 31 с выхода 20 можно получит1 1та..1оннь1е частоты 100 кГц, 10 КГ11, 1 к111, 100 Гц, 10 Гц и с вы7800 хода 27 ГЭИ 24 1 МГц и 10 МГц (частота 10 МГц может быть получена при выполнении внутреннего опорного генератора ГЭИ 24 на частоту 10 МГц с внутренним делителем частоты на дна), т.е, получить шестиразрядный результат измерения периодов с точностью до 0,1 мкс и частот до 10 МГц, в диа5 пазоне периодов до 10 с и частот до

1ОО кГц.

СФУ 2 содержит счетное устройство

43, узел 44 привязки и формирователь

45 управления индикацией.

На фиг. 4 обозначены: Т1 — положение импульса начала счета эталонных временных интервалов; Т2 — положение импульса начала счета импульсов заполнения временного интервала; ТЗ положение импульса начала счета н режиме переписи младших разрядов н

ОЗУ 31.

На фиг. 5 обозначены: Т 4 — интервал временного интервала; T5 — интервал синхронизации (ожидания начала) режима переписи; Т6 — интервал переписи; Т7 — интервал индикации результата; Т8 — интервал синхронизации (ожидания начала) режима сброса; Т9 интервал сброса; Т10 — интервал ожидания начала временного интерваЛа.

Преимуществом предлагаемого частотомера-периодомера является увеличение точности измерения при ограниченном быстродействии экономичного счетного устройства.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е и и я

1. Частотомер-периодомер, содержащий временнои селектор, вход которого является входом частотомера, счетноформирующее устройство и формирователь временного интервала, синхронход которого является входом периодомера, причем инверсный выход счетно-формирующего устройства соединен с информационным входом формирователя временного интервала, выход которого подключен к управляющему входу временного селектора, о т л и ч а ю щ и и с H тем, что, с целью повышения точности, н него введены триггер переписи, конъюнктор, конъюнктор-формирователь и реверсинный счетчик,суммирующий вход которого полк )H)÷ ii к выходу временного селектс ра, нкгчитающий вход — к выходy ко11ъюнктора,выход переполнения при сумл1иронани11 — к

1337800 входу разрешения счета счетно-формирующего устройства, а выход переполнения при вычитании — к информационному входу триггера переписи, причем второй выход формирователя временного интервала соединен.с входом сброса триггера переписи, выход которого объединен с входами конъюнктора,коньюнктора-формирователя и входом разре- 1р щения переписи счетно-формирующего устройства, выход четвертого адресного разряда счетно-формирующего устройства через второй вход конъюнктораформирователя подключен к входу адре- 15 са переписи счетно-формирующего устройства, выход импульсов обратного счета которого соединен с вторым входом конъюнктора и синхровходом триггера переписи. 20

2. Частотомер-периодомер по п.1, отличающийся тем, что счетно-формирующее устройство содер кит счетное устройство, узел привяз- 25 ки и формирователь управления индикацией, причем синхровход узла привязки соединен с выходом первого разряда счетного устройства, выход сброса — с входом разрешения счета при суммировании счетно-формирукпцего устройства, выход узла привязки подключен к входу сброса счетного устройства, вход адреса переписи счетно-формирующего устройства соединен с дополнительным входом дизъюнктора узла привязки, вход формирователя управления индикацией соединен с входом разрешения переписи счетно-формирующего устройства, первый выход формирователя управления индикацией подключен к входу управления индикацией счетного устройства, второй выход к второму входу сброса счетного устройства, а второй инверсный выход к инверсному выходу счетно-формирующего устройства, третий и четвертый адресные разряды счетного устройства соединены соответственно с выходом импульсов обратного счета и выходом четвертого адресного разряда счетноформирующего устройства, а выход переноса — с синхровходом формирователя управления индикацией, третий адресный разряд счетного устройства подключен к второму синхровходу узла привязки.

1337800 ж/г ж/я л/

Л7/Р и u u

T7 Put Ф Т.У и

78 y тв 77 М Л Tfd

Та

Составитель Н. Федоров

Техред И.Попович

Корректор E. Рошко

Редактор А. Лежнина

Заказ 4126/43 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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