Устройство для измерения частоты гармонического сигнала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения частоты гармонического сигнала за время,меньшее длительности периода измеряемого сигнала. Целью изобретения является повышение точности измерении. Устройство для измерения частоты гармонического сигнала содержит аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 регистров сдвига, суммам op 3s делитель 4, ниФроапалогевый преобразователь 6, функциональный преобразователь 7, генератор 1 импульсов. Введение дополнительного регистра 5 сдвига, двухуровневого компаратора 8, ключа 9 и элемента 10 задержки позволило повысить точность чя счет исключения прохождения на выход устройства недостоверных результатов измерений и результатов, содержащих большие погрешности. 1 ил. 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 0 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649738/21 (22) 13,02а89 (46) 07 ° 02 ° 91, Выл„ h: 5 (72) А,В,Аношкин, 1!.!I,Äóáîâèê и С.Л,Привознов (53) 621 А З!7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1185260, кл, С 01 R 23/00, 1985 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ!П РЕ!!1И )1АСТОТЪ! ГАРИОНИЧЕСКОГО С1!ГНАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испопьзовано для определения частоты гармонического сигнала за время, меньшее длительности периода измеряемого сигнала Белью изобретения является

„„Я0„„1626177 А 1 повыше) )е точности измерений ° устройство для измерено)л «астоты гармо))»«ec) o) сигнала содержит аналого» цифровой преобразователь 1, блок 2 ре 1 нс тро В сдви га > сумматор q,)eл) . тель 4, цифроаналоговьп) преобразователь Ь, функциональный преобразователь 7, генератор 11 импульсов ° Вводе)гне допол)н)тельного регистра 5 сдвига, двухуровневого компаратора

8, кпю«а 9 )i элемента 10 задержки позволило повысить точность за счет исключения прохождения и» выход устройства недостовер)п)х результатов измерений и результатов, содержащих большие погрешности. ил °

1626177

55

4f о Т Р где Т - эталонный промежуток времео ни, Вычисляется и вводится в функцио

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения частоты гармонического сигнала эа время, меньшее длительности периода измеряемого сигнала, Целью изобретения является повы» шение точности измерений

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство для измерения частоты гармонического сигнала содержит ана» лого-цифровой преобразователь (АЦП)

1, блок 2 регистров сдвига, сумматор

3, делитель 4, дополнительный регистр 5 сдвига, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, функциональный преобразователь 7, двухуровневый компаратор 8, ключ 9, элемент 10 задержки и генератор 11 импульсов

Выход АЦП 1, информационный вход которого является входом устройства, через последовательно соединенные блок 2 регистров сдвига, сумматор 3, делитель 4, дополнительный регистр 25

5 сдвига, ЦАП 6 подключен к входу функционального преобразователя 7, выход которого является выходом уст» ройства, при этом третий выход блока

2 регистров сдвига соединен с вторым входом сумматора 3, а второй выход подключен к второму входу делителя

4. Выход двухпорогового компаратора

8, вход которого соединен с вторым выходом блока 2 регистров сдвига, соединен через ключ 9 с тактовым входом дополнительного регистра 5 сдвига, при этом вьход генератора

11 импульсов подключен к тактовым входам АЦЛ 1, блока 2 регистров сдви- 40 га непосредственно, а к второму входу ключа 9 через элемент 10 задерж» киа

Блок 2 регистров сдвига состоит из трех последовательно включенных 45 регистров памяти и двух соответственно включенных элементов задержки.

Устройство работает следующим образом

Перед началом работы на основании априорных сведений о средней частоте диапазона измерений i выбирается и устанавливается частота следования тактовых импульсов нальный преобразователь 7 коэффициент 1/2яТо, Исходя иэ заданной точ(Ъ ности измерений, выбираются и устанавливаются пороги срабатывания P u

Р двухуровневого компаратора 8 при значении амплитуды Ао входного сигна" ла

Р =!!(Ао, Р = - Р,, где 0(0((I °

Функциональный преобразователь выполняет операцию

Цэ +

arccos(††---)

2и То 2U где U, U, U y — мгновенные значения входного напряжения °

Контролируемое напряжение поступает на информационный вход АЦП 1, который с периодом То производит преобразование мгновенных значений входпо

ro напряжения в двоичные коды сигна лов U, Эти сигналы поступают ца информационный вход блока 2 регистров сдвига В установившемся режиме па первом, втором и третьем выходах блока 2 регистров сдвига присутствуют сигналы U, U и U» соответственно, сигналы U> и U поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 3, на выходе которого появ» ляется сигнал 04 (U 3 + U (), пост паюший на первый вход делителя 4, На второй вход делителя 4 подается сигнал Q . Делитель 4 осуществляет деление с учетом коэффициента 1/2, в результате на информационном входе дополнительного регистра 5 сдвига появляется сигнал (U + U!)/2Ц

Одновременно с этим сигнал U поступает на вход двухуровневого компаратора 8, который при выполнении одного из условий U (Р =- МА

2 о или U р Р < = ф Ао выдает высокии потенциал на управляющий вход ключа

9, в результате чего з адержа нный н элементе 10 задержки на время вычислений (Ц Э + U!)/2U< тактовый импульс переписывает результат деле» ния в дополнительный регистр 5 сдвига. I!a выходе устройства в аналоговой форме появляется сигнал, соответствующий значению частоты

1 ПЭ+Ц

f = - arccos (— — — --) °

2 То 2Un

При поступлении на тактовый вход

АЦП очередного импульса формируется новая выборка и происходит сдвиг

hl77

Ф о р и у л л и з о б р е г е н и я

Усгройс гно для 11змеренз!я частоты глрмонич .ского cftl IIEIJla, содержащее последовательно соединен!1ые ци:hpoлпллогонь и преобрл»онатель, функ» ционлль)няй цреобрлзонлтсль, выход иМПуЛЬСОН °

Составитель Н Федоров

Техред М.Дидык Корректор Н.Ревская

Редактор 11,Горная

Заказ 275 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303.5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 l6 пи!формации н блоке 2 регистров сдниr

csI ! °

Если прп проверке в двухуровневом комплрлторе 8 yes!of»I!if V (P = — 0(A

7 7

II UZ p Р = б! Л ни Од!10 II3 них не ны полняетсл, го раз решающ!гй потенциал нл первом уцравля!сщеы входе кл)оча 9 не появляется и результат деления н дополнительный регистр 5 сдвига не записывается, л на выходе устройства сохрл)гнется результат изыере)н»)1, получеги»ый н предыдущем интернлле опроса.

Т lки!1 06р 1 .101! н!)Од! 1!11 р. н gcTpott» ство цепи, исключ lit)I!tot t прохождегп1е

If 1 н! Г .Од ус тро1!Г тн;1 11едостоне») ных результатон измерений и результатов измерении, сод! ржлщпх большие по» грешностlt новь шлет по сравн!.1»ию с известным точ)ность измерения частоты

ГЛРМО)П1ЧЕСК11Х СИГН 1)1ОН, KoTo!)Ого stB«stpTcsf выходом у с трой с нл, последова!pльпо соедине)гиы- л)1ллого-цифровой преобраэонлгень, блок

5 регистров сдвига, сумматор и делитель, второй вход которого подключен к второму Elf fõoÄó блока реги стpoEI сдвига, а также генератор импульсон, при этом второй вход суммлторл соеди нен с третьим выходом блока регистрОВ сдвига, является входом устройства, тактовый вход которого объединен с выходом ге!» рлтора импульсон тактовым нходом лнллого-цифрового

1э преобразоватепя, информационный вход аналого-цифр оно ro преоб рл зон л тел я является нход и устройства, о т л и» ч ающе е с я тем, то, с целью повышения точности измерений, н него

20 введены элемент задержки, последовательно включенные двухуровневый комплратор, ключ и дополнительный регистр о сдвига, информлнионный вход которого

25 соединен с выходом делителя, а выход « с входом цифроаналогового преобразователя, при этом вход двухуровневого компаратора подключе) к второму выходу блока регистров сдвига, а второй вход ключа copJE«!!el» через эле» мент задеожки с выходом г! нератора