Устройство для измерения частоты электрического сигнала

 

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для автоматической обработки сигналов частотных первичных преобразователей, а также изменения частоты сигналов на примыкающих временных интервалах. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений. Устоойство содержит триггер 1, элемент И 2, формирователь 3 управляющих импульсов, триггер 4 управления, триггер 5, элементы И 6 и 7, счетчик 8 числа периодов, счетчик 9 длительности периода, регистр 10 памяти и делитель 11. Устройство обеспечивает высокую точность и надежность измерений путем исключения потерь импульсов измеряемого сигнала и синхронности работы входящих в него блоков. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I I) (s()s G 01 R 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иод

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739178/21 (22) 20.09,89 (46} 15.11,91. Бюл, М 42 (71) Научно-производственное объединение

"Ротор™ (72) М.P, Баллад, Ю.M, Стариков, А, В.Хамаганов и В,Д.Шендяпин (53} 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1509753, кл. 6 01 R 23/10, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для автоматической обработки сигналов частатных первичных преобразователей, а также изменения частоты сигналов на примыкающих временных интервалах. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений, Устоойство содержит триггер 1, элемент И 2, формирователь 3 управляющих импульсов, триггер 4 управления, триггер 5, элементы И 6 и 7, счетчик 8 числа периодов, счетчик 9 длительности периода, регистр 10 памяти и делитель 11. Устройство обеспечивает высокую точность и надежность измерений путем исключения потерь импульсов измеряемого сигнала и синхронности работы входящих в нега блоков. 2 ил.

1691769

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и мажет быть использовано для автоматической обработки сигналов частотных первичных преобразователей, а л также изменения частоты сигналов на при- 5 мыкающих временных интервалах, Цель изобретения — повышение точности и надежности измерений, На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 — временные диаг- 10 раммы, поясняющие ега работу.

Устройство для измерения частоты электрического сигнала содержит триггер 1, элемент И 2, формирователь 3 управля ощих импульсов, триггер 4 управления, триг- 15 гер 5, элементы И 6,7, счетчик 8 числа периодов, счетчик 9 длительности периода, регистр 10 памяти и делитель 11.

Информационный вход триггера 1 является входом устройства, а выход через па- 20 следовательно включенные триггер 5, счетчик 8 числа периодов, регистр 10 подключен к первому входу делителя 11, выход которого я вля ется выходам устройства. В ыход триггера 1 через элемент И 7 подключен 25 к входу сброса триггера 4 управления, выход которого через последовательно включенные элемент И 6 и счетчик 9 длительности периода соединен с вторым входом делителя 11,Первый вход фармиро- 30 вателя 3 объединен " "входом интервала измерения устройства, входом установки триггера 4 управления, синхровходом делителя 11 и входом сброса счетчика 9 длительности периода, второй вход объединен с 35 входом эталонной частоты устройства, тактовым входом триггера 1, первым входам элемента И 2 и вторым входом элемента И

6, а первый, второй и третий выходы формирователя 3 соединены соответственно с в-". N рым входом элемента И 2, синхравхадам регистра 10 памяти и входом сброса счетчика 8 числа периодов. Тактовый вход тригжра 5 подквочен к выходу элемента И 2, а инверсный выход соединен с вторым вхо- 45 дом элемента И 7.

Устройство работает следующим образом.

На его вход поступают импульсы измеряемой частоты fx, длительность которых 50 равна половине периода частоты 1„..

Инициация работы устройства осуществляется импульсами Т начала интервала измерения, синхронизированными импульсами эталонной частоты К которые имеют 55 длительность, равную длительности импульса эталонной частоты, и период павто1 рения, равный То = Ко <, где < =удлительность периода эталонной частоты;

К, — заданное число импульсов эталонной частоты.

Появление очередного импульса Т, начала интервала измерения приводит па спаду импульса к установке триггера 4 в единицу (режим разрешения определения длительности части периода измеряемой частоты) и установке в нуль счетчика 9, Одновременна по спаду импульса1о формирователь 3 выставляет на выход "Запрет" нулсвай уровень (режим запрещения пра- хождения импульсов зталаннай частаты на тактовый вхад триггера 5), Время выставления нулевого уровня (сигнала "Запрет" ) т ддр соответствует условию:

3 г < запр,, Тхп. п,. (1)

ГДЕ Txmln — МИНИМаЛЬНЫй ПЕРИОД ИЗМЕРЯЕМОЙ частоты.

Импульсы измеряемой частоты 4 проходят через паследовательнG соединенные триггеры 1 и 5, образующие регистр сдвига, и поступают на счетный вход счетчика B. С помощью триггера производится непрерывная синхронизация измеряемой частоты

fx эталонной частоты f<, Триггер 5 разрешает изменение потенциала на своем выходе лишь при отсутствии сигнала "Запрет". Изменение информации на выходах триггеров

I и 5 праисхацит па франту импульсов эталонной частоты f<. Импульсы, поступившие на счетный вход счетчика 8, подсчитываются и на ега выходах выставляется кад, соответствующий числу импульсов измеряемой частоты 4, прошедших через последовательно соединенные триггеры 1 и

5 до момента выдачи сигнала "Запрет" формирователем 3. В течение времени выдачи сигнала "Запрет" формирователь 3 вырабатывает последовательна два управляющих импульса, синхронизированные импульсами эталонной частоты f, "ППЙ" и "CBPN", Па импульсу "ППЙ", поступающему нэ синхровход регис-< ра 10, последний запоминает состояние счетчика 8., а па импульсу

"СБРИ", поступаю цему на вход сброса счетчика 8, происходит обнуление последнего. flo окончании выдачк сигналя "Запрет" формирователем 3 счетчик 8 начинает подсчет импульсов измеряемой частоты fx в следующем интервале измерен IA u K концу интервала измерений в нем формируется код Й, равный числу импульсов измеряемой частоты fx, попавших в данный интервал измерения, Непременным условием работы устройства, исключающим потерю импульса измеряемой часготы и грубую ошибку в измерении, является выполнение условия (1). К тому же, импульс начала интервала

1691769 измерений То инициирует делитель 11 для считывания с временной задержкой информации с регистра 10 и счетчика 9, Сигнал разрешения, выработанный триггером 4, открывает элемент И 6 для прохождения импульсов эталонной частоты

fi на счетчик 9, который производит подсчет этих импульсов. Первый после прохождения спада импульса То импульс, поступающий с выхода элемента И 7 на вход сброса триггера 4, своим уровнем переводит последний в нуль, При этом сигнал разрешения с выхода триггера 4 снимается, что запрещает прохождение импульсов эталон-. ной частоты fi через элемент И 6 на счетчик

9, Остальные импульсы, поступающие с выхода элемента И 7, лишь подтверждают установку триггера 4 в нуль. Установка триггера 4 в нуль происходит по уровню импульса, поступающего с выхода элемента

И 7, а в единицу — по спаду импульса То исключает возможность сбоя устройства.

Таким образом, в счетчике 9 формируется код и, соответствующий числу импульсов эталонной частоты f<, уложившихся на разрешающем сигнале Q, равном длительности части первого периода измеряемой частоты, попавшей в эталонный интервал. Сформированный код хранится в счетчике 9 до начала следующего интервала измерения.

Делитель 11, получив запрос на считывание информации и выждав время, не менее максимальной длительности периода измеряемой частоты, производит опрос регистра 10 и счетчика 9 и рассчитывает значение частоты на (-м интервале измерения по выражению

fõ (23

Тх (о rll — 1 + l где тх — чэстота измеряемого сигнала;

Тх — длительность периода измеряемого сигнала;

Nl — число импульсов измеряемого сигнала, попавших в данный интервал измерения; п -1 — число импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале

Q предыдущего интервала измерения;

50 и(— число импульсов эталонной частоты, уложившихся на разрешающем сигнале Q данного интервала измерения;

ft — эталонная частота.

Таким образом, предложенное устройство по сравнению с известным обеспечивает более высокие точность и надежность измерений эа счет исключения потерь импульсов измеряемого сигнала и синхронности работы входящих в него блоков.

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты электрического сигнала, содержащее последовательно соединенные счетчик числа периодов, регистр памяти, делитель, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные триггер управления, первый элемент И и счетчик длительности периода, выход которого подключен к второму входу делителя, причем вход интервала измерения устройства объединен с синхровходом делителя, входом сброса счетчика длйтельности периода и входом установки триггера управления, а вход эталонной частоты устройства подключен к второму входу первого элемента И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, в него дополнительно введены первый и второй триггеры, второй и третий элементы И и формирователь управляющих импульсов, первый вход которого соединен с входом интервала измерения устройства, второй вход объединен с входом эталонной частоты устройства, тактовым входом первого триггера и первым входом второго элемента И, а первый, второй и третий выходы формирователя управляющих импульсов подключены соответственно к второму входу второго элемента И, синхровходу регистра памяти и входу сброса счетчика числа периодов, причем информационный вход первого триггера является входом устройства, а выход объединен с первым входом третьего элемента И, информационным входом второго триггера. тактовый вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход — к счетному входу счетчика числа периодов, а инверсный выход- к второму входу третьего элемента И, вход сброса триггера управления соединен с выходом третьего элемента И.

1691769 ъ

Ъ

И

Составитель Н,Федоров

Техред М. Морге нтал Корректор О.ципле

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 3925 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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