Устройство для измерения частоты электрического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической обработки сигналов частотных первичных преобразователей, а также для измерения частоты электрических сигналов на примыкающих временных интервалах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство для измерения частоты электрического сигнала содержит счетчик 3 числа периодов, счетчик 4 длительности периода, регистр 5 памяти, делитель 6 кодов. Введение триггера 1 управления и элемента И 2 позволило считывать информацию с выхода счетчика 4 длительности периода не в динамическом, а в статическом режиме хранения информации о длительности части периода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ;

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ВО„„150975З

А1 (51) 4 G 01 R 23/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4273412/24-21 (22) 13.04. 87 (46) 23,09.89. Бюл. ¹ 35 (72) N.P. Баллад, Г.Б. Лухтан, Ю.М. Стариков и В.Д. Шендяпин (53) 621 .317 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 2220878, кл. G 01 R 23/10, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОTbI ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической обработки сигналов частотных первичных преобразователей, а также для измерения частоты электрических сигналов на примыкающих временных интервалах. Цель изобретения — повьппение точности измерений. Устройство для измерения частоты электрического сигнала содержит счетчик 3 числа периодов, счетчик 4 длительности периода, регистр 5 памяти, делитель 6 кодов. Введение триггера 1 управления и элемента И 2 позволило считывать информацию с выхода счетчика

4 длительности периода не в динамическом, а в статическом режиме хранения информации о длительности части периода. 2 ил.

3 150975

Изобретение относится к измери= тельной технике и может быть использовано для автоматической обработки сигналов частотных первичных преоб5 разователей, а также для измерения частоты электрических сигналов на примыкающих временных интервалах.

Цель изобретения — повышение точности измерений. 10

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит триггер 1 уп- 15 равления, элемент И 2, счетчик 3 числа периодов, счетчик 4 .длительности периода, регистр 5 памяти и дели-. тель 6.

На вход сброса в нуль триггера 1 20 управления поступает измеряемая частота, а на его вход установки в еди" ницу поступают импульсы Т, .начала интервала измерения. Выход триггера 1 управления соединен с первым входом элемента И. 2, на второй вход которого подается эталонная частота fq при этом счетный вход счетчи-; ка 3 числа перйодов соединен.с входом сброса триггера 1 управления, 30 вход установки которого объединен с входами сброса счетчика 3 числа периодов и счетчика 4 длительности периода, синхровходами регистра 5 памяти и делителя 6. Выход счетчика 3, 35 .числа перкодов соединен с информаци-: . онным входом регистра 5 памяти., вь ; ход которого (шина n) соединен с входом делителя 6, а выход элемента

И 2 подключен к счетному входу счет- .40 чика 4 длительности периода, выход которого (шина ш) соединен с вторыМ входом делителя 6.

Устройство работает следующим образом. 45

Импульсы Тс, начала интервала измерения, синхронизированные с импульсами эталонной частоты, имеют длительность, равную длительности импульса эталонной частоты и период 50 появления, равный Т = К,:, где ! 1 с = — — длительность периода этаf лонной частоты, К вЂ” заданное число импульсов эталонной частоты. 55

Появление очередного импульса Т начала интервала измерения приводит по фронту импульса к запоминанию состояния счетчика 3 числа периодов измеряемой частоты в регистре 5, а по спаду импульса — к установке в нуль счетчиков 3 и 4 и установке триггера 1 управления в единицу (режим разрешения определения длительности части периода измеряемой частоты).К ,тому же импульс начала интервала измерения инициирует делитель 6 для считывания с временной задержкой информации с регистра 5 и счетчика 4.

Сигнал разрешения выработанный триггером 1 управления открывает элемент И 2 для прохождения импульсов эталонной частоты f+ на счетчик

4 длительности периода, который считает эти импульсы. Первый после прохождения спада импульса Т импульс измеряемого сигнала f„ ñâîèì фронтом переводит триггер 1 управления в нуль.

При этом сигнал разрешения с выхода триггера 1 снимается, что запрещает прохождение импульсов эталонной частоты через элемент И 2 на счетчик 4.

Остальные импульсы измеряемого сигнала f> лишь, подтверждают установку триггера 1 в нуль.

Таким образом в счетчике 4 формируется код m, соответствующий числу импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале Q, равном длительности части первого. периода измеряемой частоты, попавшей в эталонный интервал. Сформированный код хранится в счетчике 4 до начала следующего интервала измерения.При этом часть периода измеряемой частоты оказалась определенной с точностью до одного импульса эталонной частоты, значение которой во много раз превышает максимальное значение измеряемой частоты. Увеличение значения эталонной частоты приводит к повыщению точности измерения при том же интервале измерения . б

В начале каждого интервала измерения значение счетчика 3 запоминается в регистре 5 памяти числа периодов, а потом счетчик 3 устанавли-; вают в нуль . После этого счетчик 3 начинает считать импульсы измеряемого сигнала f и к концу интервала измерения в нем формируется код и равный числу импульсов измеряемой частоты, попавших в данный интервал измерения.

Делитель 6, получив запрос на считывание информации и выждав время, равное максимальной длительности пе5 1509753 . 6 риода измеряемой частоты, произво- цию из счетчика в статическом редит опрос регистра 5 и счетчика 4 и жиме, а не в режиме быстро меняюрассчитывает значение частоты íà f.-м шихся кодов, а также увеличить энаинтервале "измерения по выражейию Б чение эталонной частоты.

1 n, f зк

T K - m ° + m ° где f частота измеряемого сигнала

Т - длительность периода измеряемого сигнала, n,« — число импульсов измеряемого сигнала попавших в данный интервал измерения, m;, — число импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале Q предыдущего интервала измерения, m„- число импульсов эталонной частоты, уложившихся . на разрешающем сигнале О данного интервала измере" ния;

f< — эталонная частота.

Введение в устройство триггера 1 управления:и элемента И 2 позволяет испольэовать счетчик 4 как в режиме счета, так и в режиме хранения, что дает возможность считывать информаФормула изобретения

Устройство для измерения частоты электрического сигнала, содержащее

10 последовательно соединенные счетчик числа периодов, вход которого является входом устройства, регистр памяти и делитель, а также счетчик длительности периода, вход которого обьединен,с входом интервала измерения устройства, входом сброса счетчика числа периодов и синХровхо- дами регистра памяти и делителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с öå20 лью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные триггер управления и элемент

И, второй вход которого соединен с входом эталонной частоты устройства, 2б,a выход подключен к входу счетчика

r длительности периода, при этом вход сброса триггера управления соединен с входом устройства, вход установки триггера управления подключен к вхоЗ0 ду сброса счетчика числа периодов, а выход счетчика .длительности периода соединен с вторым входом делителя.

>509753

Составитель H.Ôåäîðoâ

Редактор Н. Яцола Техред М.Дидык

Корректор M. Самборская

Заказ 5801/39 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101