Цифровой частотомер мгновенных значений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может исполь зеваться в качестве низкочастотного цифрового частотомера. Цифровой частотомер мгновенных значений содержит эталонный генератор 1, умножитель 2 частоты, преобразователь 3 кодов, ре версивный счетчик 4, регистр дение триггера 6, элемента 7 задержки , элемента И 8 и элемента ИЛИ-НЕ 9 позволило исключить вывод ложной ниформации на выход частотомера при пропадании входных импульсов, например при коммутации тракта связи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (Я)5 (Ol R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕИИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ lKHT СССР (21) 4386 708/21 (22) 26в01 ° 88 (46) 07 ° 02 ° 91. Бюл. h 5 (72) Г>Н,Афанасьев, В.В.Вишневский, И,В,Волков и В Я Порецкий (53) 621 ° 317(088 ° 8) (56) Мельников А,А, и др» Обработка частотных и временных импульсных сигналов, - М.: Энергия, 1976 с 1 13, рис, IOO ° (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР МГНОВЕННЪ|Х

ЗНАЧЕНИЙ (57) Изобретение относится к изме»

2 рительной технике и момет использоваться B качестве низкочастотного цифрового частотомера Цифровой час» тотомер мгновенных значений содержит эталонный генератор 1, умножитель 2 частоты, преобразователь 3 кодов, ре версивный счетчик 4, регистр 5,Введение триггера 6, элемента 7 задери» ки, элемента И 8 и элемента ИЛИ НЕ 9 позволило исключить вывод ломной информации на выход частотомера при пропадании входных импульсов, напри мер при коммутации тракта связи, 2 ил, 1626173

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве низкочастотного цифрового частотомера °

Целью изобретения являетсг. повышение надежности измерений.

На фиг ° 1 представлена структурная схема предпагаемого часто-.амера; на фиг ° 2 - временные диаграммы, поясняющие работу частотомера, Цифровой частотомер мгновенных значений содержит эталонный генератор 1, умножитель 2 частоты, преобразователь 3 кодов, реверсивный счетчик 4, регистр 5, триггер 6, элемент

7 задержки, элементы И 8 и ИЛИ НЕ 9, Вход элемента 7 задержки объединен с первым входом элемента ИЛИ НЕ 9 и является входом 10 частотомера, а вход сброса регистра 5 объединен с первым входом элемента И 8 и является входом 11 начальной установки частота» мера, Первый 12, второй 13 и третий

l4 выходы реверсивного счетчика 4 соединены соответственно с информа ционным входом регистра 5, выход которого является выходом частотомера, с входом преобразователя 3 кодов, выход которого подключен к управляющему входу умножителя 2 частоты, с вторым входом элемента И 8, вьщод которого подключен к входу установки триггера.6 ° Выход 15 элемента 7 за держки объединен с входом сброса триггера 6, выход 16 которого соединен с вторым входом элемента KIH«HE

9, и синхровходом реверсивного счетчика 4, вход 17 записи кода которого является установочным входом частотомера, Выход эталонного генератора

1 через умножитель 2 частоты соеди» неи с вычитающим входом реверсивного счетчика 4, а выход 18 элемента ИЛИ

НЕ 9 подключен к синхровхаду регистра 5 °

Частотомер работает следующим образом

В исходном состоянии единичный сигнал начальной установки, поступающий с входа 11 через элемент И 8 устанавливает в единичное состояние триггер:6 ° Одновременно тем же сигналом обнуляется регистр 5, после чего частотомер находится ь режиме ожидания поступления сигналов измеряемой частоты Р .

Через время задержки после прихода первого импульса измеряемой частоты сигналом отрицательной полярности с выхода элемента 7 задержки, поступающим на синхровхад ревер» сивного счетчика 4, осуществляется занесение в него начального кола N о с входа 17 частотомера. Одновреме шо тем же сигналом триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, чем под" готавлияается цепь занесения :пИ рмации в регистр 5. После .,токo . ..." нзется списывание содержимого реверсивного счетчика 4 ". частотой Е импульсов, поступающих на его вычитаю» щий вход с выхода умножителч 2,авто» ты, причем где f > — частота эталонного генератора 1 — код на выхо„-е преобразова25 теля 3 кодов;

I п — разрядность умножителя 2 частоты.

В ходе списывания кода 11 частота импульсов на выходе умножителя 2 частоты изменяется в соответствии с характеристикой преобразователя 3 кодов, благодаря чему обеспечивается заданная зависимость N(t),где N— код на выходе 13 реверсивного счет35 чика 4, который содержит выходы j старших йз его п разрядов (j < п).

Б момент t поступления следующего импульса измеряемой частоты (t = Т„) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 формиру40 ется положительный импульс, по перед» нему фронту которого код Н перено» сится в регистр 5, Затем через время по переднему фронту отрицатель

45 ного импульса на выходе элемента 7 задержки происходит повторное занесение кода N в реверсивный счетчик о

4, после чего цикл измерения павто» ряется, 50

Таким образом, смена информации о частоте в,виде кода N осуществМ ляется через период измеряемой час таты, При условии ь (с Т> „задержка л в элеь .нте 7 практически не отражается на точности измерения, 55

Для обеспечения приблизительного постоянства погрешности цифрового частотомера в широком диапазоне час» тот преоб >а ователь 3 кодов должен

1G2hl73 н> е f k кс>10иенциальиую зав>>симость между входным N и вь>ходным 11 кода1tIt:

Я=11 е

P о где 11 и Р пара >етрь> преобразова1> теля.

В этом случае код Its выходе 12 реверсивног0 счетч>>к:1 4 10

N =,"1 — P (,11 (1 + ---)

t о Рл )

"о, 11 и.

1 Де

1;чальш, и к0,.1,:, ан >симый в

peI>epc t.k I>tilt сче r«it t< 4; разр >дносгь s. :ttîítò-: ля 2 ч а c r 0 I ы 1 часто I.l эта,toilli010 1 ен ратор l 11 время °

1 —,-=Т„ к

N = N -Pkq(l+-- —.)

1 к о Р F > 25

"1> >t

Т!р н

Отход;1 отl10сilтkль>lа>i IIОГI>е ш110сть ,3F 1 и; и

1 = -- --,-= — (1+Р, 1 ). Пр Рс Р ((1

F Д 11 Р t> Х к а Л

ИМЕЕМ 0 р

Таким образом, благод->ря преобразователю 3 кодов частоri и.шульсов, поступаю ьих ttë р> версивный счетчик

4, меняется в процессе измерения периода таким 06pc330tt, чт0 относительная погрешность и->мерения часто» ты приблизительно постоян>1а в задан» ном ди.>назон> частоf °

35

ВЫП0:1ис>П1< уС> 0ВИя Рь ) ((1 ОбЕС» о к печивается 1>ибором пар;>метров f>, P, 0

В случае, если интервал T между последоваты>ьнь>ми импульсами изме45 ряемого сигнала превышает заданный порог Т „ = Р (е — !), например

>л 11, при време>и10:.1 пропадании сигнала, в ходе списываш>я достигается момент обнуления реверсивного счетчика 4, 11ри этом на выходе 14 реверсивного счетчика 4 gopttltpyeтся отрицательный перепад, по которому через элемент

И 8 осуществляется установка тригге ра 6 в еди>шчное состояние При этом блокируется передача сигнала на синхровход регистра 5; что предотвра щает выдачу ложной информации на вход частотомера °

11ри восстановлении сигнала очередной входной импул1 с возвращ >ет триггер 6 в исходное состояние, но благодаря задержке ь блокировка синхровхода р . гистр,1 5 c>«tt tee rett только после окончания входного импульса длительностьк> „(, чем и л обеспечивается запрет йереноса лож» ной информации в регистр 5 °

Таким образом, при наличии априорной информации о диапазоне измер "emtx частот (1- А1и4 — Е 1 „, ). и диапазо е дли1 тельностей пропаданий Т ) —.— — когда эта длительность в тракте связи с ис» точником сигнала по своей природе не связана с характеристиками сигнала, It;I1tpIittep при коммутациях тракта,циф» роной частотомер эффективно устраняет ложные отсчеты, повышая надежность и достоверность измерений, при этом возможность загьоминання результаr011 последнего измерения на время прерывания обеспечивает непрерывное использование цифрового кода, что требуется, например, при вклкченни частотомера в контур управления °

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Цифровой частотомер мгновешьых значений, содержащий преобразователь кодов, регистр, вь>ход которого яв.>яется выходок устроиства, последоватk. ik>tto соединенные эталонный генеpar0p и умножитель частоты, вьйсод которого подключен к вычитаюц1ему входу реверсивного счетчика, при этом первый выход реверсивного счетчика со» единен с информационным входом ре» гистра, а второй выход через преобразователь кодов подключен к управляющему входу умножителя частоты, о т л и ч а ю шийся тем, что, с це» лью повышения надежности измерений, в него введены элемент задержки, триггер, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И, первыи вход которого объединен с вхо дом сброса регистра и входом начальной установки устройства, а выход подключен к входу установки триггера, причем вход элемента задержки объединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и входом устройства,а выход объединен с входом сброса триггер и синхровходом реверсивного счетчика, третий выход которого соединен с вторым входом элемента И,выход триггера подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ,выход которого соединен с синхровходом регистра.

1626173 (Ь

Редактор.И Горная

Закаэ 275 Тира® 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР

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

П оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Р0 9В

М

1 "

IVy

12

Иу

Составитель . Н Федоров

Техред М.Дидык Корректор СЛекмар