Цифровой частотомер-периодомер

 

Изобретение может быть использовано для измерения частоты или периода частотного сигнала. Устройство содержит счетчик 1 результата, делитель 2 частоты, счетчик 3 диапазонов измерения, мультиплексор Ц, триггеры 5, 6, элементы И 7, 6. Устройство обеспечивает широкий диапазон измерения частотных сигналов. Сверху диапазон ограничен быстродействием элементной базы, а снизу - временем измерения. Относительная погрешность измерения при этом остается в узком заданном диапазоне. 2 ил.

„„Я0„„1739309

А1 (gg)$ С 01 К 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ДЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг. J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4819498/21 (22) 25.04.90 (46) 07. 06. 92. Бюл. 21 (71) Самарский филиал Научно-исследовательского института технологии и организации производства двигателей (72) В.В.Беззубцев и С.И.Крашенинников . (53) 621 3 17.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

If 1170372, кл. G 01 R 23/10, 1981..

Авторское свидетельство СССР

If 828105, кл, С 01 R 23/02, 1981 °

2 (54) 11ИФРОВО 1 ЧАСТОТОМЕР-ПЕРИОДОИЕР (57) Изобретение может. быть использовано для измерения частоты или периода частотного сигнала. Устройство содержит счетчик 1 результата, де-литель 2 частоты, счетчик 3 диапазонов измерения, мультиплексор 4, триггеры 5, 6, элементы И 7,. Я. Устройство обеспечивает широкий диапазон измерения частотных сигналов. Caepxy диапазон ограничен быстродействием элементной базы, а снизу - временем измерения, Относительная погрешность измерения при этом остается в узком заданном диапазоне, 2 ил.

17393

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использо- вано для измерения частоты или периода частотного сигнала, а также для

J измерения отношения частот или периодов двух частотных сигналов.

Целью изобретения является упрощение частотомера-периодомера за счет сокращения: обьема оборудования. 1О

На.фиг. 1 представлена функциональная схема частотомера-периодомера; на фиг. 2 - временные диаграммы работы частотомера-периодомера.

Частотомер-периодомер содержит п-декадный счетчик 1 m-декадный делитель 2 частоты, счетчик 3 емкостью

m+1, мультиплексор 4., D-триггеры 5 и

6, элементы -И 7 и 8. Первый вход элемента И 7 соединен с шиной 9 входной 20 частоты, второй вход - с выходом триггера 6, первым входом элемента.

И 8. и установочными входами декад делителя. 2 частоты, а выход соединен со счетHbIM входом счетчика 1. 2$

Информационные входы мультиплексора 4 соединены с выходами делителя

2 частоты, адресные входы соединены с выходами счетчика 3, а выход - с . вторым входом элемента И 8 и С-входом триггера 6, D-вход которого соединен с выходом триггера 5. Выход элемента И 8 соединен со счетным входом счетчика 3. Каждая иэ декад счетчика 1 представляет собой 4-раз-. рядный двоично-десятичный счетчик, при этом .младший разряд старшей декады соединен с установочным входом триггера 5, С-вход которого соединен с шиной 11 запуска и установочными. входами счетчиков 1 и 3. Вход . делителя 2 частоты соединен с шиной

10 опорной частоты. Информационные выходы счетчиков 1 H 2 соединены .с отсчетным устройством 12.

Частотомер-периодомер работает . следующим образом.

В исходном состоянии триггер 5 находится в "0"., удерживая в "0" делитель 2 частоты и закрывая элементы 7. щ и 8 соответственно для входной i> и для выходного сигнала мультиплексора 4.

Запуск частотомера осуществляется . импульсом, поступающим на шину 11.

Во время действия этого импульса по: тенциалом логической "1" счетчики 1 и 3 обнуляются, а задним фронтом этого импульса в момент ер триггер

09

5 устанавливается в "1», Теперь на

D-вхolle триггера 6 "1".

На инфоРмационные входы Рв, Э..

D мультиплексора 4 поступают соответственно частоты f. f — f.

-09 9f 10 9 .с

-fy f

«1ОО Е О - С пуска счетчик находится в нулевом ccc" тоянии, на выход мультиплексора 4 поступает fz, и в момент t по бли1. жайшему перепаду 1/10 этой частоты (начало первого периода To — )

1 о триггер 6 устанавливается в "1", рас тормаживая делитель 2 частоты и открывая элементы 7 и 8.

По окончании первого периода Тр (момент t+) от сигнала мультиплексо" ра 4 содержимое .счетчика 3 увеличивается на единицу и к выходу мульти-. плексора подключается выход декады.

2-1. По окончании десятого периода

Тр (момент t>) на выходе мультиплексора 4 вновь формируется перепад 1/О, по которому опять срабатывает счетчик 3, подключая к выходу мультиплексора выход декады 2-2 и т.д. Таким образом, на выходе мультиплексора 4 формируются перепады 1/О в моменты времени, отстоящие от момента t< на время йх

10 ° Т

10. ° Т, где k = 0,1,2,...,m. Пока триггер 5 находится в состоянии "1",. триггер 6 на эти перепады не реагирует. В счетчике 3 при этом формируется код . "k ".

С момента t< счетчика 1 суммирует импульсы частоты Е„ . В момент вре" мени t>, когда счетчик 1 заполняет.ся на 103 своей емкости, младший разряд декады 1-п устанавливается в

"1", возвращая в состояние "0". триггер 5. Теперь íà D-входе триггера

6 " "0", и ближайшим перепадом 1/0 на выходе мультиплексора 4 (момент

t<) триггер 5 устанавливается в "0", закрывая элементы 7 и 8, сбрасывая в "0" делитель 2 частоты и выстав" ляя на шине 13 потенциал окончания измерения ° В счетчиках 1 и 3 фиксируются соответственно коды

Я,-f 10 T Я k

g, откуда Е„- 10„т

Ng р

Если принять Тр 0,00 1 с, то Е1, 10""- И1. (кГц) .

5 1

Выходной код счетчика 1 может изменяться в пределах Ng 0,1Nq» (N>-1) где Nc, - емкость счетчика 1

Погрешность из-за дискретности счета изменяется в пределах/ feel

1 1 (-) ь

10 ... 10

0 ° 1Nc No где п -, количество декад в счетчике 1

Максимальное значение частоты f, ограничивается быстродействием элементной фазы.

При измерении частот fx иаке ... 0,1йх „щке РаЦионально использовать один период Тз, т.е. без привлечения делителя 2 частоты. При измерении частот Е„ О, 1f )rмвкс...

0,01 fy.„,ц» используется декада

2-1. При наращивании количества декад делителя 2 частоты диапазон f к увеличивается в. 10 раз.в сторону низких частот и, следовательно, ди", намический диапазон составит D

= =fÌ.ÆÅêå= 10ю Х фин

По сравнению с известным предлагаемый частотомер-периодомер имеет, меньший объем оборудования, исключаются реверсивный счетчик и формирователь меток времени.

Формула изобретения

Цифровой частотомер-периодомер, содержащий первый счетчик, выход которого соединен с первой группой .вхо739309

6 дов отсчет ного устрой ст ва, делит ел ь частоты, мультиплексор, информационный входы которого соединены с выходами делителя частоты, второй счет, чик, выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора, первый D-триггер, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика, 10 а второй вход соединен с шиной запуска устройства и с установочными входами первого и второго счетчиков, второй 0-триггер, D-axon которого соединен с выходом первого D-триггеРа, первый и второй элементы И, пер= вые входы которых соединены с выходом второго D-триггера, шину входной частоты и шину опорной частоты

1 отличающийся тем, что,с

20. целью упрощения за счет сокращения объема оборудования, счетный вход пер вого счетчика соединен с выходом первого элемента И, выхсщ мультиплексора соединен с С-входом етсрого Э-тригге2S ра и с вторым входом второго элемента

И,. выход которого соединен со с,четным входом второго счетчика, выходы котоРого соединены с второй группой входов отсчетного устройства, шина входной частоты соединена с вторым входом первого элемента И, а шина опорной . частоты соединена со счетным входом делителя частоты, установочный вход которого соединен с выходом второго

Р-триггера .

f1

® ф