Измеритель низких и инфранизких частот

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 R 23/10

ВСЕСОИЗНАЛ

ГА1Е11П -;„. .. АЯ

Е ". аз. . 1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4246126/24-21 (22) 19.05 ° 87 (46) 15.03.89. Бюл. 10 (71) Гомельский политехнический институт (72) Е.Г.Абаринов, Ю.A.ÊGçóñåâ и Л.В.Жильников (53) 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 859945, кл. G 01 R 23/10, 1981.

1 (54) И31"1КРИТЕЛЬ НИЗКИХ И ИНФРАНИЗКИХ

ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля частоты. Целью изобретения является повыщение быстродействия измерителя, В течение периода измеряемой частоты путем заполнения счетчика 6 импульсами с выхода счетчика 5 получают кэд, который по команде перезаписи хранится в регистре

7. Триггер 11 с задержкой устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 8. Импульсы с выхода генератора 2 эталонной частоты че. рез элемент И 8 поступают на счетный вход преобразователя 9 кода в частоту (ПКЧ). Из регистра 7 поступает код на входы умножения ПКЧ 9, выходной сигнал которого подается на счетчик 5. Импульс переполнения счетчика 5 устанавливает триггер 11 в нулевое состояние. На выходе триггера

11 формируется интервал времени,пропорциональный емкости счетчика 5 и измеряемой частоте. В течение этого интервала на регистрирующий блок 12 поступает количество импульсов, которое прямо пропорционально входной частоте. 1 з,п.ф-лы, 3 ил.

146580

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и предназначено для измерения и контроля частоты.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема измерителя низких и инфранизких частот; на фиг.2 — блок-схема блока уп- 10 равления; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства.

Измеритель низких и инфранизких частот содержит входной формирователь 1, генератор 2 эталонной частоты, блок 3 управления, первый 4, второй 5 и третий б счетчики, ре-, гистр 7, элемент И 8, преобразователь 9 кода в частоту, блок 10 задержки, триггер 11 и регистрирующий 20 блок 12, выполненный на счетчике 13 и регистре 14.

Блок 3 управления включает в себя первый 15 и второй 16 триггеры, инвертор 17, элемент И 18, формирова- 25 тель 19 коротких импульсов и блок 20 задержки.

Выход входного .формирователя 1 соединен с первым входом блока 3 уп- 30 равления. Выход генератора 2 эталонной частоты соединен со счетным входом счетчика 4, первым входом элемента И 8 и вторым входом блока 3 управления. Первый выход блока 3 управления соединен с установочным вхо35 дом счетчика б, второй. выход блока

3 управления соединен с входам блока 10 задержки, входом записи регистра 7 и входом записи регистра 14 40 . регистрирующего блока 12, Установочный вход счетчика 4 соединен с установочным входом счетчика 5 и выходом входного формирователА 1. Выход счетчика 4 соединен со счетным входам счетчика 6. Выходы счетчика 6 через информационные входы регистра 7 соединены с входами умножения преобразователя 9 кода в частоту, установочный вход которого соединен с инверс50 ным выходом RS-триггера 11. Прямои выход RS-триггера 11 соединен с вторым входом элемента И 8. Выход элемента И 8 соединен со счетным входом четвертого счетчика 13 регистрирующего блока 12 и счетным входом пре- 55 образователя 9 кода в частоту. Выход преобразователя кода в частоту 9 соединен со счетным входом второго

2 счетчика 5. Выход блока 10 задержки соединен с S-входом RS-триггера 11 и установочным входом четвертого счетчика 13 регистрирующего блока 12.

Выход второго счетчика 5 соединен с

R-входом RS-триггера 11. Первый вход блока 3 управления соединен с S-входом RS-триггера 15, выход- которого соединен с D-входом Р-триггера 16.

Второй вход блока управления соединен с входом синхронизации С-триггера 16 и входом иивертора 1?. Выход

D-триггера 16 соединен с первым входом элемента И 18, второй вход которого соединен с выходом инвертора

17. Выход элемента И 18 через последовательно соединенные формирователь 19 короткого импульса и блок 20 задержки соединен с первым выходом блока 3 управления, R-входом RS-триггера 15 и К-входом D-триггера 16.

Второй выход блока 3 управления соединен с выходом формирователя 19 короткого импульса.

На фиг.3 изображены выходные сигналы: а) входного формирователя. 1, поступающие с периодом Т„; б) на первом выходе блока 3 управления; в) на втором выходе блока 3 управления;г) генератора 2; д) счетчика 4; е) преобразователь 9 кода в частоту; ж) счетчика 5; з) триггера 11;. и) элемента И 8.

Устройства работает следующим образом.

Входной формирователь 1 формирует из импульсов, приходящих от датчика последовательность прямоугольных импульсов (фиг.За), поступающих на первый вход блока 3 управления и установочные входы счетчиков 4 и 5.

По переднему фронту этих импульсов происходит установка в исходное состояние этих счетчиков. Одновременно с этим К$-триггер 15 блока 3 управления переключается в единичное состояние, По фронту первого импульса заполнения с генератора 2 эталонной частоты на выходе D-триггера 16 появляется единичный потенциал, «который поступает на первый вход элемента И 18. На второй вход этого элемента поступает проинвертированный-первый импульс заполнения с гене« ратора 2 эталонной частоты. На выходе элемента И 18 появляется выделенный импульс единичного потенциала из

1465805 первого импульса заполнения с длительностью, равной половине периода первого импульса заполнения. Полученный таким образом импульс поступает на вход формирователя 19 коротких импульсов, который формирует короткий импульс (фиг.Зв), поступающий на входы блоков .1О и 20 задержки и входы записи регистров 7 и 14, причем полученный короткий импульс записи сдвинут во времени относительно момента переключения счетчика 6, когда состояние счетчика во время переключения является неопределенным. На выходе блока 2О задержки формируется задержанный импульс (фиг.Зб) относительно импульса записи, по фронту которого сбрасывает" ся в исходное состояние счетчик 6, а также RS-триггер 15 и D-триггер 16 блока 3 управления. С второго выхода блока 3 управления импульс записи через блок 1О задержки поступает на установочный вход счетчика 13 регистрирующего блока 12, устанавливая этот блок в исходное состояние и на

8-вход RS-триггера 11, устанавливая этот триггер по прямому выходу в единичное состояние (фиг.Зз), кото..Рый открывает элемент И 8. По инверсному выходу RS-триггера 11 проис, ходит установка в исходное состояние преобразователя 9 кода в частоту. Таким образом все устройство в.. течение первого импульса заполнения с генератора 2 эталонной частоты подготовлено к работе. Импульсы затюлнения частотой f, с генератора эта лонной частоты 2 поступают на счетный вход первого счетчика 4, с выхо. да которого импульса частотой f /и (фиг.Зд),где и - коэффициент. деления счетчика, поступают на счетный вход счетчика 6. За время Т„ на выходе счетчика 6 имеется количество имf пульсов К = - Т, которое запомйнаи ется в регистре 7. Одновременно с этим импульсы заполнения с генератора 2 эталонной частоты частотой и через элемент И 8 поступают на счетный вход преобразователя 9 кода в частоту и на счетный вход счетчика

13 регистрирующего блока 12. На входы умножения преобразователя 6 кода в частоту поступает код К„ с выхода регистра 7, на выходе преобразователя 9 кода в частоту имеются импульсы

° К с частотой f -д-.-- (фиг.Зе), гДе

4 .N, - коэффициент, зависящий от разрядности счетчика..Импульсы часто5 той Й„поступают на счетный вход второго счетчика 5, с выхода которого импульс переполнения поступает на

R-вход триггера 11 и устанавливает

1О его в нулевое состояние, которое закрывает первый элемент И 8. Время заполнения счетчика 5 емкостью m импульсами частотой f, Равно T4аи =

Таким образом на выходе тригш

15 Й, гера 11 формируется интервал времени ш «No. m ° n

Т „= — = = — — — . Результаты

А f, fo ° Т измерения выражаются количеством им.. пульсов И„, поступивших на счетный вход регистрирующего блока 12 s те-. чение времени Т „,.

11 = -4Ф . = -й-:-= -- . У

Т Б ° m.п

Т, f Т„

=N ° m ° n f„° Т

С приходом нового периода T„ все процессы повторяются.

Общее время измерения входной

ЗО частоты f.„$ Т„„=Т„+ Т ) менъае чем у прототипа. Это можно объяснить тем, что чем больше импульсов .К„поступает эа время Т на входы умножения преоЬразователя 9 кода в жасЗЬ тоту тем больше частота следования импульсов на выходе преобразователя

9, тем самым требуется меньше времени Т а следовательно и време-..

4ое нн измерения Т„,,„ для заданной по40 грешности дискретности.

Формула и з о б р е т е н н я

1. Измеритель низких и инфраниэких частот, содержащий входной фор45 мирователь, выход которого соединен с первым входом блока управления, генератор эталонной частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, первым входом эле» яб мента И и вторым входом блока управ ления, второй счетчик, регистрирующий блок н преобразователь кода в частоту, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр, блок задержки, триггер, счетчик, установочный вход которого соединен с первым выходом блока унравления, а счет" ный вход соединен с выходом первого

1465805.2

Составитель В.Новоселов

Техред А.Кравчук Корректор Н. Король

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 941/46 Тираж 711

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 счетчика, выходы третьего счетчика соединены с информационными входами регистра, вход записи которого соединен с вторым выходом блока управле5 ния, входом записи регистрирующего блока и входом блока задержки, выход которого соединен с первым входом триггера и установочным входом регистрирующего блока, выходы регист- 10 ра соединены с входами умножения преобразователя кода в частоту, установочный вход которого соединен с инверсным выходом триггера, а счетный вход соединен с выходом элемента И и счетным входом регистрирующего блока, выход преобразователя кода в частоту соединен со счетным входом второго счетчика установочный вход которого соединен с установочным 20 входом первого счетчика и выходом входного формирователя, а выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И. 25

2. Измеритель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что блок управления содержит первый и второй триггеры, формирователь короткого импульса, блок задержки, инвертор, элемент И, причем первый вход блока управления соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второго триггера-, второй вход которого соединен с вторым входом блока управления и входсм инверто ра, выход ко то ро го со един ен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход элемента И через последовательно соединенные формирователь короткого импульса и блок задержки соединен с первым выходом блока управления, вторым входом первого триггера и третьич входом ВТо рого триггера, второй выход блока управления соединен с выходом формирователя короткого импульса.